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。
機械設備設計環境適應性
戶外風力發電機設計應對惡劣環境。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；風機控制系統依環境參數自適應調節，確保不同地域氣候下穩定發電，實現能源綠色利用。
非標機械設計準備： 1.了解設備的用途，是加工設備？還是試驗設備？或是工裝夾具。 加工設備：首先保證加工精度，其次上下料方便，準確，快速。 試驗設備：提供相應動力，試驗必要的測試點，與電氣怎樣結合，顯示數據和讀出數據。 工裝夾具：需要怎樣限制自由度，上下料快速可靠。 2.現場考察，了解相關數據 a.設備相關數據，比如外形尺寸，相應兌現圖紙及尺寸 b.設備安裝場地的相關數據，是否與其他設備干涉 c.設備安裝使用的電氣相關數據，電壓是多少伏，能提供多大功率 3準備一些行業標準，網上生產廠家的產品相關數據，各廠家都會提供原理、安裝尺寸等數據，為畫圖做好準備。 4.拿出方案： 方案的可行性報告包括如下內容： a.原有設備的效率，精度等，闡述為什么更新或增加 b.新設備的特點 c.制作費用，包括材料費，人工費，外協加工費 d.成本收回期，半年之內收回投資，馬上做；一年內收回投資可以做。包括減掉多少人工費，提率創造的價值等。 e.制作周期估算。
相對于標準機械而言，是可以根據企業需要量身定做的機械，可以實現標準機械所不能實現的一些功能，實現標準件不可能達到的產量,比如標準機械的產量小,你想加大產量,做非標設備就能做到,作為標準機械的輔助設備，已廣泛應用于各行業。