機械設計離不開力學知識，強度、剛度、穩定性是關鍵考量。以起重機設計為例，起吊重物時，金屬結構承受巨大拉力、壓力與彎矩，鋼梁尺寸需依據材料力學計算，確保強度足夠不發生斷裂；同時，為防止起重臂過度變形影響精度，要核算剛度。動力學方面，電機驅動的設備要計算啟動、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，保障設備平穩運行。

非標機械設計材料選用

材料選擇依據設備工況，如高溫環境下的熱處理爐，爐體材料要耐高溫、抗氧化，常選陶瓷纖維或耐熱合金鋼；在有化學腐蝕的制藥設備中，接觸物料部分需用不銹鋼 316L 等耐腐蝕材料。同時考慮成本，一般承載結構若受力不大，可用普通碳素鋼通過熱處理優化性能，既滿足功能又控制造價，不同材料加工工藝各異，鑄造、鍛造、焊接等方法要適配材料特性。

機械設備設計傳動方式

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，多級齒輪組實現不同轉速輸出，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、惡劣環境，如摩托車的傳動鏈，但高速時動載荷大，磨損快，設計時依轉速、扭矩、空間布局等因素權衡選用。

自動化設備設計柔性制造

柔性制造單元（FMC）適應多品種小批量生產。以 3C 產品加工 FMC 為例，加工中心搭配自動換刀、換料裝置，通過數控程序快速切換不同產品工藝；機器人自動搬運物料，視覺系統識別工件位置姿態上料，生產線可在數小時內完成不同手機殼、電腦配件切換加工，提高企業應變市場需求能力，降低產品更新換代成本。