機械設(shè)計離不開力學(xué)知識，強度、剛度、穩(wěn)定性是關(guān)鍵考量。以起重機設(shè)計為例，起吊重物時，金屬結(jié)構(gòu)承受巨大拉力、壓力與彎矩，鋼梁尺寸需依據(jù)材料力學(xué)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(xué)方面，電機驅(qū)動的設(shè)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(shè)備平穩(wěn)運行。

機械設(shè)備設(shè)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(zhuǎn)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(shè)計時依轉(zhuǎn)速、扭矩、空間布局等因素權(quán)衡選用。

非標機械設(shè)計精度設(shè)計

高精度非標設(shè)備如光學(xué)鏡片研磨機，需嚴控各部件精度。機械結(jié)構(gòu)的導(dǎo)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(shè)計源頭規(guī)劃精度分配，經(jīng)反復(fù)調(diào)試校準，滿足鏡片研磨苛刻要求。

機械設(shè)備設(shè)計可靠性設(shè)計

航空發(fā)動機設(shè)計對可靠性要求。設(shè)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(guān)鍵部件冗余設(shè)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?zāi)M極端工況，收集數(shù)據(jù)優(yōu)化設(shè)計，確保發(fā)動機在復(fù)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。