本文以大采高电牵引采煤机MG750截割部传动齿轮轴为研究对象,该传动轴与截割电机扭矩轴联接以传递大输出功率,对摇臂传动系统能够正常工作起到关键作用。通过对此关键零件细化研究,建立“轴承-转子”系统模型,对轴承和轴分别进行动态特性分析,考虑到系统共振失效,轴的刚度失效以及轴承疲劳等失效形式,运用Workbench、遗传BP神经网络及Matlab等工具重点分析了轴承结构、材料参数,径向游隙及外载荷随转速变化下对轴承径向刚度的影响,并以轴承径向刚度为媒介,进而研究这些参数对系统动态特性及可靠性的影响。最后,综合所有失效模式及系统可靠性灵敏度计算结果,建立相应数学优化模型,完成系统可靠性稳健设计。具体章节安排如下:（1）基于Hertz接触和EHL理论,以Palmgren修正式和Dowson等温下线接触弹流润滑油膜最小厚度公式为基础,建立圆柱滚子轴承动刚度求解模型,完成了轴承的动态特性分析,重点讨论了轴承径向动刚度与其结构材料参数、工作转速、径向游隙和径向负载间的关系。（2）借助Solidw（?）软件对简化后的齿轮轴进行三维参数化建模并导入到Workbench软件中,以弹簧代替轴承对轴施加径向刚度约束,通过“命令流”完成模态分析和谐响应分析,并采用传递矩阵法对模态分析结果进行了验证。（3）基于齿轮轴系统易发生的三种失效形式,利用DOE工具设计系统固有频率、轴径向变形量与各主要随机因素的数据试验,响应面分析对所有变量筛选,利用遗传BP神经网络拟合各变量得到系统固有频率、齿轮轴刚度与轴承径向刚度、轴的结构尺寸和材料属性参数之间的函数关系。此外,拟合轴承滚子与外滚道接触最大正交切应力与轴承结构材料参数之间的函数关系。基于以上函数关系,设定阈值并建立相应的轴承强度、轴固有频率及轴刚度的功能函数模型,完成相关灵敏度计算和可靠性分析。（4）利用可靠性稳健设计理论,将“轴承-转子”系统质量和可靠性灵敏度作为优化目标,以各随机变量的上下限及轴承强度可靠度、轴的频率和刚度可靠度的阈值为约束条件,建立多失效数学优化模型,利用Matlab工具函数“fmincon”完成优化模型求解。综上:本文主要运用可靠性相关知识,针对“轴承-转子”系统三种主要失效形式,完成系统动态特性分析、可靠性灵敏度分析及稳健设计,对机械传动轴的生产设计、工作转速的设定及性能优化具有一定参考价值。