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。
机械设备设计传动方式
常见传动方式有齿轮传动、带传动、链传动。齿轮传动精度高、传递功率大，常用于机床主轴箱，多级齿轮组实现不同转速输出，但润滑要求高、噪音大；带传动柔性好、能缓冲吸振，像家用跑步机多采用，不过传动效率相对低、易打滑；链传动适用于较大中心距、恶劣环境，如摩托车的传动链，但高速时动载荷大，磨损快，设计时依转速、扭矩、空间布局等因素权衡选用。
非标机械设计准备： 1.了解设备的用途，是加工设备？还是试验设备？或是工装夹具。 加工设备：首先保证加工精度，其次上下料方便，准确，快速。 试验设备：提供相应动力，试验必要的测试点，与电气怎样结合，显示数据和读出数据。 工装夹具：需要怎样限制自由度，上下料快速可靠。 2.现场考察，了解相关数据 a.设备相关数据，比如外形尺寸，相应兑现图纸及尺寸 b.设备安装场地的相关数据，是否与其他设备干涉 c.设备安装使用的电气相关数据，电压是多少伏，能提供多大功率 3准备一些行业标准，网上生产厂家的产品相关数据，各厂家都会提供原理、安装尺寸等数据，为画图做好准备。 4.拿出方案： 方案的可行性报告包括如下内容： a.原有设备的效率，精度等，阐述为什么更新或增加 b.新设备的特点 c.制作费用，包括材料费，人工费，外协加工费 d.成本收回期，半年之内收回投资，马上做；一年内收回投资可以做。包括减掉多少人工费，提率创造的价值等。 e.制作周期估算。