随着对航空领域机械产品的可靠性要求越来越高、可靠性试验样本数越来越小的发展趋势，现有的可靠性评估方法在某些场合渐渐不能满足工程上的要求。在这样的背景下，本文在总结国内外对机械产品可靠性评估方法研究成果的基础上，针对高可靠性产品、极小子样和小子样寿命试验等场合的可靠性评估方法进行了深入的研究。 本文在第二章中提出了一种新的可靠性试验方法及相应的可靠性评估方法。首先阐述了航空领域机械类高可靠性产品在常规可靠性试验时所需要最小子样数的确定方法，接着阐述了被迫采用小子样、极小子样可靠性试验的原因。在指出现有的Bayes评估方法与当次试验不同结果的结合实际上只起到定性的作用而起不了定量的作用这一不足之后，提出了对试验样本在正常状态、半加严状态和全加严状态分别进行试验的三状态可靠性试验方法，并相应地给出了同时考虑三种状态下的试验结果的加权综合可靠性评估方法。 本文在第三章中提出了基于虚拟增广样本推广方法的极小子样可靠性评估方法。首先阐述了处理极小子样可靠性评估问题较合理的一种工程处理方法—半经验可靠性评估方法，随后详细介绍了近年来在小子样可靠性评估领域发展迅速的Bootstrap方法，最后在前人研究成果的基础上提出了将样本数从n=2～3虚拟增广至n=10的虚拟增广样本推广方法，将该方法应用于服从对数正态分布的寿命总体，利用Bootstrap方法得到了试验寿命下限的估计，并与已有的半经验可靠性评估方法的结果作了比较分析。 本文在第四章中首先阐述了基于t分布理论的小子样可靠性评估方法的理论基础，然后在前人研究成果的基础上，给出了工程上更受关注的试验寿命单侧下限及对应的任务寿命可靠度的估计公式。进一步考虑到工程实际中当次可靠性试验的样本方差具有较大不确定性的因素，提出了基于对数标准差经验值的t分布可靠性评估方法。