機械設計離不開力學知識，強度、剛度、穩(wěn)定性是關鍵考量。以起重機設計為例，起吊重物時，金屬結構承受巨大拉力、壓力與彎矩，鋼梁尺寸需依據(jù)材料力學計算，確保強度足夠不發(fā)生斷裂；同時，為防止起重臂過度變形影響精度，要核算剛度。動力學方面，電機驅動的設備要計算啟動、制動扭矩，避免沖擊過大損壞機械部件，合理匹配電機功率與機械傳動比，保障設備平穩(wěn)運行。
機械設備設計傳動方式
常見傳動方式有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動。齒輪傳動精度高、傳遞功率大，常用于機床主軸箱，多級齒輪組實現(xiàn)不同轉速輸出，但潤滑要求高、噪音大；帶傳動柔性好、能緩沖吸振，像家用跑步機多采用，不過傳動效率相對低、易打滑；鏈傳動適用于較大中心距、惡劣環(huán)境，如摩托車的傳動鏈，但高速時動載荷大，磨損快，設計時依轉速、扭矩、空間布局等因素權衡選用。
機械設備設計標準化設計
在系列化泵產品設計中運用標準化。泵體、葉輪等關鍵部件設計通用模塊，不同流量揚程需求通過模塊組合、尺寸參數(shù)調整實現(xiàn)，減少設計開發(fā)周期；連接尺寸、安裝接口遵循行業(yè)標準，方便用戶維護替換；標準化零部件批量采購降低成本，提高質量穩(wěn)定性，利于企業(yè)規(guī)模化生產與市場競爭。
機械設備設計可靠性設計
航空發(fā)動機設計對可靠性要求。設計階段引入故障模式影響分析（FMEA），提前識別潛在故障，針對關鍵部件冗余設計，如多組燃油噴嘴，一組故障不影響整機運行；開展加速壽命試驗模擬極端工況，收集數(shù)據(jù)優(yōu)化設計，確保發(fā)動機在復雜飛行環(huán)境下穩(wěn)定可靠，保障飛行，可靠性指標貫穿研發(fā)、制造、維護全流程。
