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機械設計（machine design）， 根據使用要求對專用機械的工作原理、結構、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、分析和計算並將其轉化為具體的描述以作為製造依據的工作過程。 機械設計是機械工程的重要組成部分， 是機械生產的第一步， 是決定機械性能的最主要的因素。

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)下設計出最好的機械，

設計者的任務是按具體情況權衡輕重， 統籌兼顧， 使設計的機械有最優的綜合技術經濟效果。 過去， 設計的優化主要依靠設計者的知識、經驗和遠見。 隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統分析等新學科的發展， 製造和使用的技術經濟資料資料的積累,以及電腦的推廣應用,優化逐漸捨棄主觀判斷而依靠科學計算。