机械可靠性设计是现代设计理论中的重要组成部分，是保证部件满足既定可靠性要求的一种机械设计方法。而传统的安全系数设计法，为了保证零件的机械性能和安全性要求，往往采用大于某一经验所得的数值作为安全系数来进行结构设计，因此存在很大的保守性。本文根据参变量的统计数据的不同情况，把可靠性分析与设计分为了概率可靠性和区间可靠性。　　本文主要的研究工作是对某款摩托车发动机的关键零部件进行可靠性分析和设计。从静强度和刚度准则出发，计算关键零部件的可靠度，以及在满足要求的可靠度基础之上对关键尺寸或者薄弱环节进行可靠性设计。首先通过搜集资料，对关键零部件进行失效模式及影响分析，然后建立发动机零部件的可靠性模型，最后在MATLAB环境下开发通用软件。针对不确定参量服从正态分布规律时分别使用一次二阶矩法、设计验算点法、和蒙特卡罗法计算结构可靠度；当不确定参量服从非正态分布（包括对数正态分布、威布尔分布和极值型分布）时，使用当量正态法计算结构可靠度。不确定参量数据信息较少时，不易得到其精确的概率分布时，宜采用集合模型描述不确定性，运用基于区间分析的结构非概率可靠性模型和凸集模型的非概率可靠性模型来计算结构可靠性指标，进而分析结构的安全性程度。论文对比了各种可靠度计算方法对于同一功能函数的计算结果，讨论了各种方法的适用性。最后在MATLAB环境下完成了每个功能模块的软件编程及调试工作。