机械设备设计的根本目的是确认部件(机器零件)的尺寸比例外形，并选择适合自己的材料与工艺加工工艺，从而使设计得出来的机器设备能完成定好的作用且不产生失灵。

这个时候就需要产品设计人员可以运算预测分析每一个部件的失灵方式和条件，再通过设计防止它失灵。这个时候就需要对每个零部件开展内应力和弯曲变形剖析。由于内应力是外负载和惯性力矩的函数公式，都是零部件几何结构的函数公式，因此计算内应力和弯曲变形前，必须要先开展力剖析、力矩剖析、扭矩剖析，以及全面的振动分析。

要是一台设备设计的机器里没有运动零部件，它设计方案将更加轻松多了，由于这时只需开展模态分析。可是，要是一部机器设备并没有运动零部件，它那就不是机械设备更是一个构造。要是机械震动波得非常缓慢，且瞬时速度可以忽略不计，这样对于它开展静力学剖析就行了。但如果机械设备有明显的瞬时速度，就一定要进行振动分析。

大家在机械设计的初期会面临两难抉择。一般，在确认零部件尺寸比例以前，机械的运动时明确表示。外部作用于机械设备里的负载被称作外载，应注意在一些前提下，机械设备里的外乘载可能将很难预测分析。当设计者不能准确预测分析机械设备所受的外载时，从设计目的而做实际测试中，收集的对经验数据的统计分析能够提供一些资料。

另外，运动瞬时速度已经知道，但运动零部件品质未知，则所产生的惯性力矩都是有待于确认。这时必须通过迭代获得，即反复重复，或返回到之前的情况。因此，我们应该设计某些实验，利用试验设备的质量指标开展动态有限元分析，以确定作用于零部件里的力、力矩和转矩，随后利用试验设备的横截面的几何结构，计算出内应力。一般，准确确认机械设备上所有负载是设计过程里最困难的事情。