機械設備設計并非簡單的零件拼湊，而是一個融合了科學、工程與藝術的系統性工程。其核心設計原理是確保設備功能、可靠性、經濟性和安全性的基石。這些原理指導著設計師從概念到成品的每一步決策。

要原理是功能實現原理。任何機械設計的出發點和終目的都是實現特定的功能。設計師必須先徹底理解設備需要完成的任務、工作的環境以及需要達到的性能指標（如速度、精度、功率）。例如，一臺包裝機的核心功能是高效、準確地將產品裝入容器，所有設計都必須圍繞這一核心展開。

其次是力學原理。這是機械設計的物理基礎。設計師需運用靜力學、動力學、材料力學等知識，確保設備在承受載荷（靜載、動載、沖擊載荷）時，結構具有足夠的強度（抵抗破壞的能力）、剛度（抵抗變形的能力）和穩定性（維持平衡狀態的能力）。計算和模擬分析是驗證力學合理性的關鍵手段。

第三是運動學與動力學原理。對于有運動部件的設備，必須精確設計其運動軌跡、速度和加速度。這涉及到機構學（如連桿機構、凸輪機構、齒輪機構的設計）、摩擦學、振動分析等，以確保運動平穩、準確，并大限度地減少磨損和能量損失。

第四是人機工程學原理。設備終是由人來操作和維護的。設計必須考慮人的生理和心理特點，確保操作界面直觀、舒適，維護點易于接近，減少操作錯誤和疲勞，提升安全性和用戶體驗。

后是經濟性與工藝性原理。在滿足功能和質量的前提下，設計必須考慮制造成本。這包括材料的選擇（在滿足性能下盡可能便宜）、加工工藝的簡化（設計應便于制造、裝配和檢測）以及標準化（盡量采用標準件和通用件，以降低成本和縮短周期）。

這些原理相互關聯、相互制約。優秀的設計不是在單一指標上做到極致，而是在這些往往矛盾的要求中找到佳平衡點。例如，追求極致強度可能導致材料成本和重量上升，而過度追求成本又可能犧牲可靠性。設計師的智慧就體現在對此的權衡與優化之中。