機械設計（machine design），根據(jù)使用要求對機械的工作原理、結(jié)構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。

機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產(chǎn)的步，是決定機械性能的主要的因素。機械設計的努力目標是：在各種限定的條件（如材料、加工能力、理論知識和計算手段等）下設計出的機械，即做出優(yōu)化設計。

優(yōu)化設計需要綜合地考慮許多要求，一般有：工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。設計者的任務是按具體情況權衡輕重，統(tǒng)籌兼顧，使設計的機械有的綜合技術經(jīng)濟效果。過去，設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學科的發(fā)展，制造和使用的技術經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機的推廣應用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。

部件裝配草圖及總裝配草圖的設計。根據(jù)已定出的主要零、部件的基本尺寸，設計出部件裝配草圖及總裝配草圖。草圖上需對所有零件的外形及尺寸進行結(jié)構化設計。在此步驟中，需要很好地協(xié)調(diào)各零件的結(jié)構及尺寸，地考慮所設計的零、部件的結(jié)構工藝性，使全部零件有合理的構形。

在技術設計的各個步驟中，近三四十年來發(fā)展起來的優(yōu)化設計技術，越來越顯示出它可使結(jié)構參數(shù)的選擇達到的能力。一些新的數(shù)值計算方法，如有限元法等，可使以前難以定量計算的問題獲得的近似定量計算的結(jié)果。對于少數(shù)非常重要、結(jié)構復雜且價格昂貴的零件，在必要時還須用模型試驗方法來進行設計，即按初步設計的圖紙制造出模型，通過試驗，找出結(jié)構上的薄弱部位或多余的截面尺寸，據(jù)此進行加強或減小來修改原設計，后達到完善的程度。機械可靠性理論用于技術設計階段，可以按可靠性的觀點對所設計的零、部件結(jié)構及其參數(shù)做出是否滿足可靠性要求的評價，提出改進設計的建議，從而進一步提高機器的設計質(zhì)量。上述這些新的設計方法和概念，應當在設計中加以應用與推廣，使之得到相應的發(fā)展。