国产采煤机虽然能够基本满足国内煤炭企业的生产需求,但与世界先进的采煤机相比差距仍然很大,这主要体现在采煤机智能化、故障率、整机性能、零部件使用寿命等方面。如何减小与国外采煤机的差距成为当前首要问题,而其中重要研究内容之一是提高采煤机关键零部件的可靠性。本课题针对采煤机关键零部件的可靠性问题,以MG750/1815-WD型采煤机截割部传动件为对象,考虑工况下零件的强度退化以及外载荷随机性的因素,对传动件进行渐变可靠性分析,给出了相关性对可靠性的影响,并针对零件最容易破坏部位的结构进行了渐变可靠性稳健优化设计。本文具体内容如下:（1）针对强度退化和随机载荷所引起的扭矩轴渐变可靠性问题,运用Goodman直线修正法与线性积累损伤法则估计出扭矩轴的疲劳寿命,利用等时间段内最大载荷替代载荷变化、Gamma过程模拟强度随机退化的方法来建立渐变可靠性数学模型,同时给出通过材料的P-S-N曲线分析出Gamma过程参数的方法,得到扭矩轴在疲劳寿命内可靠度和灵敏度变化曲线,分析了各参数变量改变对扭矩轴渐变可靠性的影响程度,并用Monte Carlo仿真结果进行了验证。（2）对惰轴进行了参数化建模,运用Workbench进行试验设计获取了惰轴随机最大应力和参数变量的数据库,利用神经网络拟合了最大应力与随机参数变量之间的函数关系,通过Ncode Designlife分析了惰轴在一个载荷历程内的疲劳损伤,构建了随机最大应力与强度退化的极限状态方程并进行了渐变可靠性分析。（3）考虑到相关性对传动件渐变可靠性的影响,首先讨论了扭矩轴和惰轴各自随机参数相关性的问题,分析了扭矩轴和惰轴尺寸相关性对渐变可靠性的影响。接着给出一种分析多种失效模式相关性的Copula函数理论,以单一的失效模式为基础,将多种失效之间的相关性综合起来考虑,研究了齿轮轴的齿轮和花键在常见的多种失效模式下的可靠性问题。（4）本文给出了渐变可靠性稳健设计优化方法,针对扭矩轴稳健优化设计问题,提出给定可靠度约束下以可靠度均值灵敏度为目标函数、质量为目标函数、均值灵敏度和质量为目标函数的三种方案;针对惰轴稳健优化设计问题,提出给定可靠度约束下以可靠度和质量、可靠性灵敏度和质量为目标函数的两种方案;优化得到了它们的尺寸设计参数随优化时间的变化曲线,根据该曲线可以迅速准确的找到任意时刻的最优尺寸,最后对优化前后尺寸参数灵敏度进行了对比,验证了最优尺寸的正确性。