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。
机械设备设计润滑系统
重型矿山机械如破碎机，工作负荷大、摩擦副多，润滑至关重要。采用集中润滑系统，油泵定时定量将润滑油输送至各轴承、齿轮啮合处，润滑油膜降低摩擦、减少磨损，延长部件寿命；润滑脂选择依工况，高温用高滴点脂，多尘环境选具密封性脂；同时，润滑系统设过滤器防杂质进入，监测油位、油压确保正常运行，是设备稳定工作保障。
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。
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。