机械设计离不开力学知识，强度、刚度、稳定性是关键考量。以起重机设计为例，起吊重物时，金属结构承受巨大拉力、压力与弯矩，钢梁尺寸需依据材料力学计算，确保强度足够不发生断裂；同时，为防止起重臂过度变形影响精度，要核算刚度。动力学方面，电机驱动的设备要计算启动、制动扭矩，避免冲击过大损坏机械部件，合理匹配电机功率与机械传动比，保障设备平稳运行。
机械设备设计传动方式
常见传动方式有齿轮传动、带传动、链传动。齿轮传动精度高、传递功率大，常用于机床主轴箱，多级齿轮组实现不同转速输出，但润滑要求高、噪音大；带传动柔性好、能缓冲吸振，像家用跑步机多采用，不过传动效率相对低、易打滑；链传动适用于较大中心距、恶劣环境，如摩托车的传动链，但高速时动载荷大，磨损快，设计时依转速、扭矩、空间布局等因素权衡选用。
非标机械设计精度设计
高精度非标设备如光学镜片研磨机，需严控各部件精度。机械结构的导轨直线度、平面度误差极小化，采用高精度研磨或刮研工艺保证；运动控制上，用高精度伺服电机与编码器反馈，控制工作台位移，分辨率可达微米级，配合精密夹具对镜片定位，从设计源头规划精度分配，经反复调试校准，满足镜片研磨苛刻要求。
非标机械设计防护
激光加工非标设备有高能量激光束，危险系数高。设备配备多重防护，外壳全封闭防激光泄漏，观察窗用特制防辐射玻璃；光路封闭区内设光幕传感器，人体侵入瞬间切断激光电源；急停按钮分布四周，遇突发状况可一键停机，操作手册明确规程，培训操作人员严格遵守，从硬件、软件保障人员与环境。