優(yōu)化設(shè)計需要綜合地考慮許多要求，一般有：工作性能、制造成本、小尺寸和重量、使用中可靠性、消耗和少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機(jī)械種類和用途的不同而異。設(shè)計者的任務(wù)是按具體情況權(quán)衡輕重，統(tǒng)籌兼顧，使設(shè)計的機(jī)械有的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。過去，設(shè)計的優(yōu)化主要依靠設(shè)計者的知識、經(jīng)驗(yàn)和遠(yuǎn)見。隨著機(jī)械工程基礎(chǔ)理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學(xué)科的發(fā)展，制造和使用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)資料的積累,以及計算機(jī)的推廣應(yīng)用,優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學(xué)計算。

1、根據(jù)用戶訂貨、市場需要和新科研成果制定設(shè)計任務(wù)。

2、初步設(shè)計。包括確定機(jī)械的工作原理和基本結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行運(yùn)動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計并繪制初步總圖以及初步審查。

3、技術(shù)設(shè)計。包括修改設(shè)計（根據(jù)初審意見）、繪制全部零部件和新的總圖以及第二次審查。

4、工作圖設(shè)計。包括后的修改（根據(jù)二審意見）、繪制全部工作圖（如零件圖、部件裝配圖和總裝配圖等）、制定全部技術(shù)文件（如零件表、易損件清單、使用說明等）。

5、定型設(shè)計。用于成批或大量生產(chǎn)的機(jī)械。對于某些設(shè)計任務(wù)比較簡單（如簡單機(jī)械的新型設(shè)計、一般機(jī)械的繼承設(shè)計或變型設(shè)計等）的機(jī)械設(shè)計可省去初步設(shè)計程序。

零件的工作能力設(shè)計。已知主要零件所受的公稱載荷的大小和特性，即可做零、部件的初步設(shè)計。設(shè)計所依據(jù)的工作能力準(zhǔn)則，須參照零、部件的一般失效情況、工作特性、環(huán)境條件等合理地擬定，一般有強(qiáng)度、剛度、振動穩(wěn)定性、壽命等準(zhǔn)則。通過計算或類比，即可決定零、部件的基本尺寸。

機(jī)器的功能分析，就是要對設(shè)計任務(wù)書提出的機(jī)器功能中必須達(dá)到的要求、要求及希望達(dá)到的要求進(jìn)行綜合分析，即這些功能能否實(shí)現(xiàn)，多項(xiàng)功能間有無矛盾，相互間能否替代等。后確定出功能參數(shù)，作為進(jìn)一步設(shè)計的依據(jù)。在這一步驟中，要恰當(dāng)處理需要與可能、理想與現(xiàn)實(shí)、發(fā)展目標(biāo)與當(dāng)前目標(biāo)等之間可能產(chǎn)生的矛盾問題。

確定出功能參數(shù)后，即可提出可能的解決辦法，亦即提出可能采用的方案。尋求方案時，可按原動部分、傳動部分及執(zhí)行部分分別進(jìn)行討論。，較為常用的辦法是先從執(zhí)行部分開始討論。