機械設備由多個不同的零件組合而成，應用于各行各業，其結構設計直接影響到整個設備的正常工作。對于不同的機械設備，結構設計的內容和要求也是千差萬別，但都有相同的共性部分。在機械設備結構設計的過程中，應滿足以下三個基本要求。
一、功能設計滿足主要機械功能要求，在技術上的具體化。如工作原理的實現、工作的可靠性、工藝、材料和裝配等方面。
二、質量設計應兼顧各種要求和限制，提高產品的質量和性能價格比，它是現代工程設計的特征。具體為操作、美觀、成本、、環保等眾多其它要求和限制。在現代設計中，質量設計相當重要，往往決定產品的競爭力。那種只滿足主要技術功能要求的機械設計時代已經過去，統籌兼顧各種要求，提高產品的質量，是現代機械設計的關鍵所在。與考慮工作原理相比，兼顧各種要求似乎只是設計細節上的問題，然而細節的總和是質量，產品質量問題不僅是工藝和材料的問題，提高質量應始于設計。
三、優化設計和創新設計。用結構設計變元等方法系統地構造優化設計空間，用創造性設計思維方法和其它科學方法進行優選和創新。對產品質量的提高永無止境，市場的競爭日趨激烈，需求向個性化方向發展。因此，優化設計和創新設計在現代機械設計中的作用越來越重要，它們將是未來技術產品開發的競爭焦點。
機械設計的任務是在眾多的可行性方案中尋求較好的或是的方案。結構優化設計的前提是要能構造出大量可供優選的可能性方案，即構造出大量的優化求解空間，這也是結構設計創造性的地方。而更具有潛力、更有成效的結構優化設計應建立在由工藝、材料、聯接方式、形狀、順序、方位、數量、尺寸等結構設計變元所構成的結構設計解空間的基礎上。
此外，機械結構設計是一項綜合性的技術工作。由于結構設計的錯誤或不合理，可能造成零部件不應有的失效，使機器達不到設計精度的要求，給裝配和維修帶來極大的不方便。因此，設計人員需要做好機械設備的結構設計，機械結構設計應滿足作為產品的多方面要求，基本要求有功能、可靠性、工藝性、經濟性和外觀造型等方面的要求。同時，還應改善零件的受力，提高強度、剛度、精度和壽命。
