機械設計離不開力學知識，強度、剛度、穩(wěn)定性是關鍵考量。以起重機設計為例，起吊重物時，金屬結(jié)構(gòu)承受巨大拉力、壓力與彎矩，鋼梁尺寸需依據(jù)材料力學計算，確保強度足夠不發(fā)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(qū)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(wěn)運行。

非標機械設計材料選用

材料選擇依據(jù)設備工況，如高溫環(huán)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(jié)構(gòu)若受力不大，可用普通碳素鋼通過熱處理優(yōu)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。

自動化設備設計網(wǎng)絡通信

智能工廠里，自動化設備通過網(wǎng)絡互聯(lián)實現(xiàn)協(xié)同。如工業(yè)以太網(wǎng)連接各生產(chǎn)環(huán)節(jié)設備，實時傳輸生產(chǎn)數(shù)據(jù)，CNC 機床加工數(shù)據(jù)傳至 MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)），調(diào)度中心依此優(yōu)化排產(chǎn)；現(xiàn)場總線技術(shù)用于底層設備通信，像 Profibus 總線讓傳感器、執(zhí)行器與控制器通信，保障自動化系統(tǒng)實時性、可靠性，打破信息孤島，推動智能制造升級。

機械設備設計環(huán)境適應性

戶外風力發(fā)電機設計應對惡劣環(huán)境。機體防腐，塔筒、葉片用耐候鋼、涂層防護海水侵蝕、風沙磨損；低溫下，潤滑油、橡膠密封件選用耐寒型，防止凍結(jié)失效；防雷設計，葉片裝接閃器、塔筒引下線接地，防雷電沖擊；風機控制系統(tǒng)依環(huán)境參數(shù)自適應調(diào)節(jié)，確保不同地域氣候下穩(wěn)定發(fā)電，實現(xiàn)能源綠色利用。