船舶推进系统是一个复杂的机械系统，作为船舶的核心部分，其可靠性直接影响船舶的安全运行。船舶长期航行于海上，发生故障时不能及时得到岸上的援助，如果船舶推进系统的可靠性得不到保障，轻者，会额外增加因消除故障而产生的开支，增加维修劳动量和延长船舶停航维修时间，导致船舶使用效率的降低；重者，则会发生灾难性事件。因此，船舶推进系统的可靠性问题越来越受到众多用户单位和专家学者的关注。　　目前国内外对于大型船舶推进系统可靠性模型方面的研究较少，并且大多侧重于定性分析故障现象、原因，以及制定相关的维修策略。对可靠性数学建模理论的应用不多，因而难于定量计算出相关的可靠性评价指标。这一方面是由于组成船舶推进系统的零部件众多，失效模式复杂，其可维修性也为数学建模带来了一定的困难。另一方面，由于缺乏可靠性数据的积累，在使用概率统计类数学模型对船舶推进系统的可靠性进行评估时存在着小子样问题。　　对于船舶主机的可靠性建模，选择了故障树分析法，在对具体故障事件进行分析的基础上建立了燃烧室组件和燃油系统的故障树进行定性和定量分析，并通过这种方法得到了主机在不同运行时间下的累积失效概率。　　针对船舶轴系这一可维修系统，首先采用了适于描述可维修系统中各单元状态变化规律的马尔科夫过程建立了轴系可靠性模型，再结合灰色理论中的灰数覆盖思想对模型进行了优化，使小子样问题得到解决。结果表明，该建模方法能够实现对船舶推进轴系的可靠性的定量评估。　　最后，论文以船舶艉轴为例，基于应力-强度干涉理论提出了一种船舶推进系统在大尺度变形条件下的可靠性评估方法，并运用该方法重点研究了船舶艉轴在不同海况下受随机载荷多次作用的可靠度变化情况，为保障船舶可靠安全的完成航运任务提供了理论支持。