机械零件在设计过程中存在大量的不确定性因素,在工程上处理这些不确定性因素的传统方法是安全系数法。由于安全系数法在理论上存在一些缺陷,其结果无法完整清晰地评价产品安全度,经常会造成产品在设计上存在较大风险或浪费。而机械可靠性设计方法比安全系数法更科学、更合理,可以弥补安全系数法的诸多不足,这样得到的可靠性安全系数更完善、设计更接近实际、更加符合现代机械零件设计的要求。在进行机械零件可靠性设计时,由于实际结构可能存在多个危险点,一般难以直接确定采用多大的安全系数。本文在传统机械设计方法的基础上,将传统机械设计理论和可靠性设计理论相结合,计算出了系统在独立失效和相关失效两种情况下的可靠度。首先本文简要介绍了机械可靠性工程的发展历史和现状,指出了可靠性安全系数研究的目的和意义,并确定了本文的研究思路和内容。然后,详细分析了机械可靠性设计原理,介绍了系统层应力—强度干涉模型的概念,同时考虑失效独立或者失效相关条件下的系统可靠度计算方法,并指出了传统安全系数和可靠性安全系数的区别与联系。基于上述原理开发了可靠性安全系数分析软件,包括界面的设计,算法的程序化以及软件调用程序的编制等,最终通过调用MATLAB软件计算出不同受载形式下轴的可靠性安全系数,并可以查看弯矩图和最大弯矩值,同时也可以查看系统独立失效和相关失效下系统可靠度与可靠性安全系数的计算结果和最小轴径。最后,采用本软件对卷扬机卷筒心轴进行了可靠性设计分析,得到了卷扬机卷筒心轴的弯矩图并且计算出了系统在独立失效和相关失效时的可靠度与可靠性安全系数,验证了本软件的可行性和通用性,同时对本文的研究内容进行了总结,并展望了今后在进一步工作研究中需要注意和探究的问题。