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對于所要設計的機器和機組，設計人員在設計過程中必須滿足功能、經濟性、加工、運輸、維護和操作以及從其它角度提出的不同要求。雖然從內容上來說各種要求大不相同，但是對于設計工作還是可以歸納出一些通用的設計原則，它們是盡可能最優地解決一個設計問題的前提條件。設計者應遵循下列各條基本原則并針對具體問題補充其他要求。

功能性：對一個技術裝置（機器、儀器、零件、部件等）提出的主要要求是能完成給定的任務（功能）。下列其他各心基本原則都是以滿足功能要求為前提條件的。

安全性：安全性是指在誤操作、過載等情況下保護人員和機器不出危險的性能。除了功能性（即完成整體功能的可靠性）以外，安全性同樣是對設計的主要要求。通過采取相應的預防措施（面向強度的設計、通過引入過載破壞裝置實現過載保護、按照人機工程學設計操作零件等）,可以有效地防止機器出危險。

經濟性：除了功能性和安全性以外，經濟性是最重要的要求。影響一個產品是否成功有許多因素，但性價比是一個價值決定性的因素。半成品的應用，如異型棒材、板材、管材等以及標準件和商品零件，可以降低生產成本。如圖1-5所示，要避免過度提高精加工等級，因為由此帶來的使用價值的提高相比成本的提高是非常有限的。

材料選擇：不同材料的技術性能（強度、密度、彈性、硬度等）有著很大的區別，這就要求設計者仔細進行選擇。強度較低的材料必然導致較大的橫截面，除了尺寸，還會使整機質量加大。通過選用高強材料，雖然可以降低產品的橫截面，但是會導致材料總成本成倍增加（見TB1-1“材料相對成本”）。如果要求耐磨性高、焊接性好、彈性大、耐腐蝕性強、減振性優等，要注意選擇合適的材料。

加工方法：各種不同的加工方法（如鑄造、鍛造、焊接、粘接）及其優缺點對零件的結構設計有著決定性的影響，設計者在設計過程中必須加以認真考慮和選擇。這就要求設計者對企業現有的各種加工方法了如指掌，而且要與加工單位保持密切合作。對加工方法的選擇同樣起著決定性作用的是產品的批量（單件、系列或批量加工）。由圖1-6可知，當小于等于臨界批量nx時，加工方法1的成本低，當n>nx時，加工方法2的成本低。

精度選擇：首先要搞清楚，對于鑄件這類零件表面是否可以保持粗糙表面，還是基于功能上的要求必須進行加工，以及所要達到的表面質量和如何實現它。常常可以通過對設計做些微調，從而降低先前對表面質量的過高要求，并降低整體成本。這同樣適用于用來確定必需的公差。應該遵循的原則是：“盡可能粗糙，按需要精細”，因為精度的提高會導致加工成本的急劇上升（見圖1-7)。

造型：當今時代，人們越來越要求一個技術產品在滿足技術功能的同時還要有優美的造型。這就要求所設計的產品外形美觀，色彩協調對于消費產品，這點顯得尤為重要。除此之外，好的造型還要求面向鑄造進行結構設計，避免應力集中。

裝配：所有的零部件都應該滿足裝配簡單以降低成本這個要求。如果在某些情況下只能以一種特定順序進行裝配的話，設計者應該以裝配計劃書的形式加以說明。大批量生產時應盡量使裝配自動化。應該使易損件更換方便以縮短時間和降低費用。安全斷裂件應該方便更換。

發貨：運輸方式有多種多樣：鐵路運輸、汽車、貨運、船運（裝貨輪廓、許用尺寸、運輸途中通過地道或高架橋時的許用高度）。不要使產品超大或超重，否則應將產品分開并用節約空間的方式包裝，船運時尤其要注意這點（總噸位一空間尺寸都是要付費的）。應該設計用于運輸的起異環等結構。

操作：技術裝置的操作應盡可能地簡單和一目了然。所有的操作設施必須容易使用，必要時用相應的邏輯符號來表示。應該設有誤操作防護裝置。操作人員的工作位置應該按照人機工程學進行優化，因為操作性能的好壞代表了該設備的水平！

維護：在大多數情況下，一臺設備的維護同時就意味著暫時的停產。應將生產的被迫中斷減小到最低程度以降低損失。因此必須能很快確定設備中需要維護的地方并快速更換損壞零件。良好的可接觸性也確保了需要維護的位置容易被觀察到（不易接觸到的潤滑位置容易被“忽視”）。預防性的保養可以對設備的生產中斷做到心中有數。

環境保護：一個產品的設計應保證對人身和自然（環境）沒有傷害，并使盡可能多的零件能重復使用（面向循環）或能有利于環境保護。

因為車間是根據設計資料（加工圖樣和零件清單）進行生產的，因此產品的成本在設計階段就已經確定了。圖1-8所示為產品開發和規劃階段對成本的主要影響因素。

對制造成本影響最大的是設計過程的開始階段，隨著工作的進展對成本的影響越來越小（曲線a);與加工階段相反，在設計階段所作的修改可以在不大幅度增加成本的情況下實現(曲線b)。

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