传统机械设计方法几乎忽略了设计参数的随机性和模糊性，且对设计目标的多样性考虑不足。为此，本文探索了一种更符合客观实际的、合理的设计方法。本文运用模糊可靠性优化理论和物元分析法，以行星齿轮传动为研究对象，建立多目标模糊可靠性优化数学模型。并在标准遗传算法的基础上，通过改进遗传算子、引入菱形思维和模拟退火算法得到具有实值编码技术的改进型自适应遗传算法。作者再运用改进后的遗传算法，在C++环境下实现了具有混合设计变量的行星齿轮传动参数优化。 根据优化所得的设计参数，作者运用大型计算机辅助设计软件UG对齿轮进行三维精确建模，并利用UG的装配和运动仿真模块，成功实现了行星齿轮减速器的虚拟装配和运动仿真。 最后，作者利用UG与计算机辅助分析软件ANSYS之间的良好数据接口，将一对在UG中装配好的啮合齿轮导入到ANSYS中进行应力分析，实现了CAD/CAE一体化，并验证了优化结果的可行性。 本文将改进遗传算法、模糊物元分析法引入到机械多目标可靠性优化设计中，是对现代设计理论在新的发展方向上进行的有益探索和尝试。特别是本文对遗传算法的改进，较好地克服了原算法的不足，加快了收敛速度，具有较好的全局收敛性和稳定性。