本文以二级斜齿圆柱齿轮减速器为研究对象，运用机械系统动力学理论，建立了减速器的动力学模型，并分析齿轮系统的时域和频域特性。在此基础上，运用模糊物元分析法，建立了综合考虑系统动态性能、结构和可靠性的多目标的模糊物元动态优化数学模型。在优化过程中，采用了蚁群仿生优化算法，并通过改进全局搜索方式、引入模拟退火算法进行局部搜索、采用信息残留系数自适应更新策略和最优个体变异策略得到了能够求解连续解空间问题的多维函数蚁群算法。作者运用改进后的蚁群算法，在C++环境下实现了具有混合设计变量的二级斜齿圆柱齿轮减速器的动态优化。最后，对优化后的减速器进行三维精确实体建模，并运用大型计算机辅助分析软件ANSYS对优化后的减速器进行了模态分析。 优化后的减速器，瞬态响应振动幅值降低，阻尼增大，动态性能显著提高，结构紧凑，同时仍保持了较高的可靠性。 本文将改进的可应用于连续空间的蚁群算法、模糊物元分析法引入到机械系统多目标动态优化设计中，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。特别是本文对蚁群算法的改进，提高了算法的求解速度和收敛性。