机械设计作为工业制造的基础学科，其核心围绕 “功能实现、性能可靠、成本合理” 展开，而扎实的基础原理与严格的设计规范，是保障设计质量的关键。
机械设计的核心原理包括运动学与动力学原理。运动学原理需明确机械系统的运动形式，比如齿轮传动的定传动比运动、凸轮机构的从动件规律运动，设计时需通过运动轨迹计算，确保各部件运动协调无干涉。以平面四杆机构设计为例，需通过作图法或解析法验证曲柄存在条件，避免出现机构卡死现象。动力学原理则聚焦力与运动的关系，比如设计转轴时，需计算扭矩、弯矩产生的复合应力，通过强度校核公式确定轴的直径，防止使用中出现断裂。
设计规范是机械设计的 “标尺”，涵盖尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等标准。例如在配合件设计中，轴承与轴的配合需遵循 GB/T 1800.2 标准选择公差等级，间隙配合用于需相对运动的场景，过盈配合则适用于传递扭矩的连接。表面粗糙度参数 Ra 的选择也需结合使用需求，滑动轴承接触面 Ra 值需控制在 0.8μm 以下以减少摩擦磨损，而非配合表面 Ra 值可放宽至 6.3μm 以降低加工成本。遵循这些规范，才能保证零件的互换性与设备的装配精度。
