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。
自动化设备设计节能策略
注塑机作为高能耗自动化设备，节能手段多样。液压系统采用变量泵，根据注塑工艺各阶段压力流量需求动态调节，避免溢流损失；加热部分用电磁感应加热取代电阻加热，能量转化率高；设备空闲时，控制系统自动切换至低功耗待机模式，配合电机变频技术，整体节能 30% - 50%，降低生产成本，契合绿色制造理念。
机械设备设计可靠性设计
航空发动机设计对可靠性要求。设计阶段引入故障模式影响分析（FMEA），提前识别潜在故障，针对关键部件冗余设计，如多组燃油喷嘴，一组故障不影响整机运行；开展加速寿命试验模拟极端工况，收集数据优化设计，确保发动机在复杂飞行环境下稳定可靠，保障飞行，可靠性指标贯穿研发、制造、维护全流程。
机械设备设计环境适应性
户外风力发电机设计应对恶劣环境。机体防腐，塔筒、叶片用耐候钢、涂层防护海水侵蚀、风沙磨损；低温下，润滑油、橡胶密封件选用耐寒型，防止冻结失效；防雷设计，叶片装接闪器、塔筒引下线接地，防雷电冲击；风机控制系统依环境参数自适应调节，确保不同地域气候下稳定发电，实现能源绿色利用。