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。
非标机械设计材料选用
材料选择依据设备工况，如高温环境下的热处理炉，炉体材料要耐高温、抗氧化，常选陶瓷纤维或耐热合金钢；在有化学腐蚀的制药设备中，接触物料部分需用不锈钢 316L 等耐腐蚀材料。同时考虑成本，一般承载结构若受力不大，可用普通碳素钢通过热处理优化性能，既满足功能又控制造价，不同材料加工工艺各异，铸造、锻造、焊接等方法要适配材料特性。
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。
自动化设备设计网络通信
智能工厂里，自动化设备通过网络互联实现协同。如工业以太网连接各生产环节设备，实时传输生产数据，CNC 机床加工数据传至 MES（制造执行系统），调度中心依此优化排产；现场总线技术用于底层设备通信，像 Profibus 总线让传感器、执行器与控制器通信，保障自动化系统实时性、可靠性，打破信息孤岛，推动智能制造升级。