无杆飞机牵引车通过车架上抱轮机构将飞机前机轮夹紧、抱起,形成飞机牵引系统,通过牵引车提供动力将飞机牵引至指定地点。该系统属于复杂的多体动力学系统,随着飞机牵引往高速化发展的趋势,飞机牵引系统振动问题不容忽视。首先基于牛顿运动第二定理推导无杆飞机牵引系统简化模型振动微分方程,分析牵引车座椅平面、牵引车质心、飞机机体和前起落架等重要位置的振动频率响应函数（FRFs:Frequency response functions）,研究飞机牵引系统的频域振动传递率。同时,对比分析低速与高速牵引作业时,随机、脉冲机场路面激励输入下牵引车座椅平面、牵引车质心、飞机机体和前起落架等关键测点的平顺性,研究飞机牵引系统准静态和动态力学模型的时域振动特性。进一步研究高速牵引作业工况下,飞机质量、牵引车质心、抱轮机构位置及座椅位置等关键参数对系统振动特性的影响规律,结果表明适当改变上述参数可改善飞机牵引系统的振动特性。此外,牵引车车架负载大,驾驶室与前车轴跨距长,高速牵引时车架柔性成为研究飞机牵引系统平顺性的关键因素之一。考虑无杆飞机牵引车车架柔性,基于牛顿运动第二定理和梁的弯曲变形理论推导无杆飞机牵引刚柔耦合系统振动微分方程,对比分析低速与高速牵引作业时,随机、脉冲机场路面激励输入工况下牵引系统关键测点的平顺性,并分析了多个系统参数对系统平顺性的影响规律。最后,基于DOE（Design of Experiment）优化方法得到空气弹簧与无杆飞机牵引系统的最佳匹配参数,通过对牵引车底盘悬架优化隔振设计来提高牵引系统的平顺性。结果表明加入螺旋弹簧悬架和空气弹簧悬架都可大幅优化无杆飞机牵引系统的振动特性,与螺旋弹簧悬架相比,空气弹簧悬架优化效果更加明显。本论文的研究可为高速无杆飞机牵引系统关键部位的参数优化、底盘隔振系统的设计提供数据支撑,对提高牵引车驾驶员的舒适程度和牵引作业的安全性具有指导意义。