機械設計離不開力學知識，強度、剛度、穩定性是關鍵考量。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，鋼梁尺寸需依據材料力學計算，確保強度足夠不發生斷裂；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，保障設備平穩運行。
非標機械設計材料選用
材料選擇依據設備工況，如高溫環境下的熱處理爐，爐體材料要耐高溫、抗氧化，常選陶瓷纖維或耐熱合金鋼；在有化學腐蝕的制藥設備中，接觸物料部分需用不銹鋼 316L 等耐腐蝕材料。同時考慮成本，一般承載結構若受力不大，可用普通碳素鋼通過熱處理優化性能，既滿足功能又控制造價，不同材料加工工藝各異，鑄造、鍛造、焊接等方法要適配材料特性。
非標機械設計精度設計
高精度非標設備如光學鏡片研磨機，需嚴控各部件精度。機械結構的導軌直線度、平面度誤差極小化，采用高精度研磨或刮研工藝保證；運動控制上，用高精度伺服電機與編碼器反饋，控制工作臺位移，分辨率可達微米級，配合精密夾具對鏡片定位，從設計源頭規劃精度分配，經反復調試校準，滿足鏡片研磨苛刻要求。
機械設備設計環境適應性
戶外風力發電機設計應對惡劣環境。機體防腐，塔筒、葉片用耐候鋼、涂層防護海水侵蝕、風沙磨損；低溫下，潤滑油、橡膠密封件選用耐寒型，防止凍結失效；防雷設計，葉片裝接閃器、塔筒引下線接地，防雷電沖擊；風機控制系統依環境參數自適應調節，確保不同地域氣候下穩定發電，實現能源綠色利用。