机械设计（machinedesign），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。

机械设计基础的意义：

机械设计基础是机械工程的重要组成部分，是机械生产的步，是决定机械性能的主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识和计算手段等）下设计出的机械，即做出优化设计。

优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。

设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。

机械设计的基本原理如下：

1、机械设计中节能设计的基本原理。

机械设计中的节能设计主要以平衡理念为基本指导思想，平衡节能原理即是机械设计中节能设计的基本原理。

功率匹配节能、减小摩擦、动力源改进是机械节能设计的三个主要方面。结合实际情况，在设计前，对机械在操作运行过程之中可能产生的能源消耗与浪费的情况进行充分考虑，从设计中每一环节的细节着手，才能从根本上实现节能的目的。

2、动力源的节能设计原理。

通常情况下一台机械设备的发动机就是其主要的动力源。节能设计的动力源原理即是，在限度增加发动机输出功率的同时，限度减少发动机的输入功率。

简单来说就是在机械设备运行过程中尽可能地提升电能与热能、动能、势能等的转化率。在实际节能设计过程中，通常是从设备的启动与减速停止这两方面体现动力源的节能设计原理。

例如，在设备的启停过程中，惯性会让准备停止的设备继续运行，而通过合理的设计将这部分动能存储起来，用于设备启动时的动力能源。

机械设计包括内容如下：

1、机械元件设计：机械元件设计涉及设计和绘制各种机械零部件，如轴、齿轮、联轴器、轴承、弹簧等。这包括确定元件的几何形状、尺寸、材料和制造工艺等。

2、机械系统设计：机械系统设计关注整体机械系统的构建和集成。这包括多个机械元件的组合、布局和连接，以满足特定的功能和性能要求。

3、运动学和动力学分析：机械设计需要进行运动学和动力学分析，以研究和预测机械系统的运动特性、力学行为和性能。这包括关节运动、速度、加速度、力学平衡和能量转换等方面的分析。

4、材料选择和强度分析：在机械设计中，需要选择合适的材料来满足机械元件和系统的强度和刚度要求。这包括材料的力学性能评估、应力和变形分析，以及确定适当的因子。

5、制造工艺和制造图纸：机械设计需要考虑适当的制造工艺和方法。这包括制造工艺的选择、加工工艺和装配工艺的规划，以及制造图纸的制作，包括详细的尺寸、公差和表面处理要求等。

6、CAD和模拟：机械设计常常借助计算机辅助设计工具进行建模、绘图和分析。CAD软件可以用于创建和修改机械设计的三维模型，进行装配和运动仿真，并生成制造图纸和技术文档。