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(jié)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(qū)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。

機械設備設計潤滑系統(tǒng)

重型礦山機械如破碎機，工作負荷大、摩擦副多，潤滑至關重要。采用集中潤滑系統(tǒng)，油泵定時定量將潤滑油輸送至各軸承、齒輪嚙合處，潤滑油膜降低摩擦、減少磨損，延長部件壽命；潤滑脂選擇依工況，高溫用高滴點脂，多塵環(huán)境選具密封性脂；同時，潤滑系統(tǒng)設過濾器防雜質(zhì)進入，監(jiān)測油位、油壓確保正常運行，是設備穩(wěn)定工作保障。

非標機械設計防護

激光加工非標設備有高能量激光束，危險系數(shù)高。設備配備多重防護，外殼全封閉防激光泄漏，觀察窗用特制防輻射玻璃；光路封閉區(qū)內(nèi)設光幕傳感器，人體侵入瞬間切斷激光電源；急停按鈕分布四周，遇突發(fā)狀況可一鍵停機，操作手冊明確規(guī)程，培訓操作人員嚴格遵守，從硬件、軟件保障人員與環(huán)境。

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。