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。
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、尺寸參數調整實現，減少設計開發周期；連接尺寸、安裝接口遵循行業標準，方便用戶維護替換；標準化零部件批量采購降低成本，提高質量穩定性，利于企業規模化生產與市場競爭。
機械設備設計可靠性設計
航空發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，收集數據優化設計，確保發動機在復雜飛行環境下穩定可靠，保障飛行，可靠性指標貫穿研發、制造、維護全流程。
非標機械設計準備： 1.了解設備的用途，是加工設備？還是試驗設備？或是工裝夾具。 加工設備：首先保證加工精度，其次上下料方便，準確，快速。 試驗設備：提供相應動力，試驗必要的測試點，與電氣怎樣結合，顯示數據和讀出數據。 工裝夾具：需要怎樣限制自由度，上下料快速可靠。 2.現場考察，了解相關數據 a.設備相關數據，比如外形尺寸，相應兌現圖紙及尺寸 b.設備安裝場地的相關數據，是否與其他設備干涉 c.設備安裝使用的電氣相關數據，電壓是多少伏，能提供多大功率 3準備一些行業標準，網上生產廠家的產品相關數據，各廠家都會提供原理、安裝尺寸等數據，為畫圖做好準備。 4.拿出方案： 方案的可行性報告包括如下內容： a.原有設備的效率，精度等，闡述為什么更新或增加 b.新設備的特點 c.制作費用，包括材料費，人工費，外協加工費 d.成本收回期，半年之內收回投資，馬上做；一年內收回投資可以做。包括減掉多少人工費，提率創造的價值等。 e.制作周期估算。