当今社会,各种先进的设计理论和技术都是为最终的产品服务。机械设计是机械工程的重要组成部分,是决定产品功能和性能的主要因素,是保证产品质量的前提和关键。设计关系着企业的兴旺,关系着国家的发展和社会的进步,而设计的关键部分在于设计方法的选取。传统设计方法为人类的文明起了重要的作用,也为现代设计方法理论形成做了铺垫。而现代的设计方法多种多样,对于一般的设计来说并没有哪一种设计方法是通用型的理论,只存在确定的环境和设计要求等人为或者不可抗拒力的条件下,怎么找到最适合的方法完成设计的要求,制造出令客户满意的产品。本文根据现在工程中的实际情况,在参阅大量前人研究成绩的前提下,总结了模糊可靠性理论、稳健优化设计理论以及优化设计中的遗传算法的应用发展情况,并进行分析、综合和应用。模糊可靠性章节主要讲述了可靠性理论的基础知识,主要完成了确定函数隶属度的准则,模糊约束怎么转化为易于求解的普通约束,在机械设计中应力和强度在各种分布状态下的模型以及求解的步骤。怎么求解齿轮的各种约束的详细方法,模糊可靠性优化设计模型的求解步骤。稳健性优化设计部分主要研究分析了稳健设计理论的基本原理和和应用模型,产品的质量功能特性。设计出了存在多个目标函数的条件下,为了达到稳健设计的要求怎么进行选取确定最优的目标函数,实现减小体积和重量,节约成本的目的。在遗传算法分析章节,主要介绍了遗传算法的理论,分析其运行机理,特别是对适应度函数的求解过程做了深入的研究探讨,在惩罚项选择的问题上给出了较明确的解释和例证。对齿轮传动在使用遗传算法进行优化设计的情况下,通过改变多种输入条件来验证目标函数具有较稳定的收敛性和全局的最优解。为了便于计算分析,本文还在研究上述机械设计方法的过程中,通过具体的例子验证设计理论,结合Matlab这种强大的数学计算软件分析,给出了相应程序。结果证明把各种设计方法应用到实际题目中,不但得到了比传统设计方法较优的结果,还大大的提高了计算速度,节省了时间,证明了现代设计方法的可行性。