1、強度準則 要求機械零件的工作應力σ不超過許用應力[σ]。其典型的計算公式是： （3-16） σlim——極限應力，對受靜應力的脆性材料取其強度極限，對受靜應力的塑性材料取其屈服極限，對受變應力的零取其疲勞極限。 S——安全係數。 2.剛度準則 機械零件在受載荷時要發生彈性變形，剛度是受外力作用的材料、機械零件或結構抵抗變形的能力。材料的剛度由使其產生單位變形所需的外力值來量度。機械零件的剛度取決於它的彈性模量E或切變模量G、幾何形狀和尺寸，以及外力的作用形式等。分析機械零件的剛度是機械設計中的一項重要工作。對於一些需要嚴格限制變形的零件（如機翼、機床主軸等），須透過剛度分析來控制變形。我們還需要透過控制零件的剛度以防止發生振動或失穩。另外，如彈簧，須透過控制其剛度為某一合理值以確保其特定功能。剛度準則是要求零件受載荷後的彈性變形量不大於允許彈性變形量。剛度準則的表示式為 （3–17） y是彈性變形量，如撓度、縱向伸長（縮短）：[y]為相應的許用彈性變形量。零件的彈性變形量可由理論計算或經實驗得到，許用變形量則取決於零件的用途，根據理論分析或經驗確定。 3.耐熱性準則 由於摩擦等原因，機械在運轉時，機械零件和潤滑劑的溫度一般會升高。過高的工作溫度將導致潤滑效果下降，同時，還會引起零件的熱變形、硬度和強度下降，甚至損壞。如在高溫時，金屬機械零件可能發生膠合、卡死；塑膠等非金屬機械零件可能發生軟化，甚至熔化等，在某些場合還會引起熱應力。耐熱性準則一般是控制機械零件的工作溫度不要超過許用值，以保證零部件正常工作，其表示式是 （3–18） 為了改善散熱效能、控制溫升，必要時可以採用水冷或氣冷等措施。 4. 振動穩定性準則 當激勵的頻率等於物體固有頻率時，物體振幅最大，激勵的頻率與固有頻率相差越大，物體的振幅越小。激勵的頻率接近物體的固有頻率時，受迫振動的振幅會很大，這種現象叫做共振。振動穩定性指機械零件在機器運轉時避免發生共振的品質。 為了延長機器的壽命，為了避免軸和機器的損壞，應驗算軸的振動穩定性，特別是高速機器的軸。振動穩定性準則要求機械零件的固有頻率應與激勵的頻率錯開，保證不發生共振。 設機器中受激勵作用的零部件的固有頻率為f，激勵力的頻率為fp，一般要求 fp 1.15 f （3–19） 改變機械零件的剛度和質量可以改變其固有頻率。增大機械零件的剛度和減小其質量，提高其固有頻率；減小機械零件的剛度和增大其質量則降低機械零件的固有頻率。有時，機器運轉時為了防止共振要調節轉速。 軸產生共振的主要原因是：由於材料內部質量不均勻，加之製造和安裝的誤差，使其質心和它的旋轉中心產生偏差，軸旋轉時產生慣性力，這個慣性力使轉子作強迫振動。軸在引起共振時的速度稱為臨界速度。在臨界速度下，這個慣性力的頻率等於或幾倍於轉子的固有頻率，因此發生共振。 5.壽命準則 為了保證機器在一定壽命期限內正常工作，在設計機械零件時必然要對機械零件的壽命提出要求。需要說明，在機器壽命期限內，零件是可以更換的，也就是說某些機械零件的壽命可以比機器的壽命短。機械零件的壽命主要受材料的疲勞、磨損和腐蝕影響。 為了避免發生零件疲勞引起的失效，如疲勞斷裂，應根據機械零件壽命對應的疲勞極限計算疲勞強度。即根據壽命要求，結合零件轉速等具體情況，根據式（3-6），計算出應力迴圈次數為N時的疲勞極限，再代入強度條件式，計算疲勞強度。當滿足疲勞強度時，可以保證機械零件在破壞前的應力迴圈次數達到壽命要求。 磨損一般是不可避免的。在一定條件下，腐蝕也是不可避免的，如橋樑結構件、地埋鋼質管道的腐蝕等。在設計時，主要是保證機械零件在壽命內，不要發生過度的磨損和腐蝕。磨損發生的機理尚為完全被人們掌握，影響磨損的因素也比較多，一般根據摩擦學設計原理來改善摩擦副的耐磨性。主要措施有：合理選擇摩擦副材料；合理選擇潤滑劑和新增劑；控制摩擦副的工作條件，如壓強、滑動速度和溫升。 到目前為止，還沒有實用、有效的腐蝕壽命計算方法，通常從材料選擇及防腐處理方面採取措施。如選用耐腐蝕的材料，採用表面鍍層、噴塗、磷化等處理。 6. 可靠性準則 可靠性是產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。產品的質量一般應包含效能指標和可靠性指標。機械產品的效能指標是指產品具有的技術指標，如機械的功率、轉矩、工作力、工作速度等。如果只有效能指標，沒有可靠性指標，產品的效能指標也得不到保證。例如，一臺技術先進的飛機，如果可靠性不高，勢必經常發生故障，影響正常飛行和增加維修費用，甚至可能造成嚴重的事故。產品的可靠性用可靠度R（t）來衡量。
1、強度準則 要求機械零件的工作應力σ不超過許用應力[σ]。其典型的計算公式是： （3-16） σlim——極限應力，對受靜應力的脆性材料取其強度極限，對受靜應力的塑性材料取其屈服極限，對受變應力的零取其疲勞極限。 S——安全係數。 2.剛度準則 機械零件在受載荷時要發生彈性變形，剛度是受外力作用的材料、機械零件或結構抵抗變形的能力。材料的剛度由使其產生單位變形所需的外力值來量度。機械零件的剛度取決於它的彈性模量E或切變模量G、幾何形狀和尺寸，以及外力的作用形式等。分析機械零件的剛度是機械設計中的一項重要工作。對於一些需要嚴格限制變形的零件（如機翼、機床主軸等），須透過剛度分析來控制變形。我們還需要透過控制零件的剛度以防止發生振動或失穩。另外，如彈簧，須透過控制其剛度為某一合理值以確保其特定功能。剛度準則是要求零件受載荷後的彈性變形量不大於允許彈性變形量。剛度準則的表示式為 （3–17） y是彈性變形量，如撓度、縱向伸長（縮短）：[y]為相應的許用彈性變形量。零件的彈性變形量可由理論計算或經實驗得到，許用變形量則取決於零件的用途，根據理論分析或經驗確定。 3.耐熱性準則 由於摩擦等原因，機械在運轉時，機械零件和潤滑劑的溫度一般會升高。過高的工作溫度將導致潤滑效果下降，同時，還會引起零件的熱變形、硬度和強度下降，甚至損壞。如在高溫時，金屬機械零件可能發生膠合、卡死；塑膠等非金屬機械零件可能發生軟化，甚至熔化等，在某些場合還會引起熱應力。耐熱性準則一般是控制機械零件的工作溫度不要超過許用值，以保證零部件正常工作，其表示式是 （3–18） 為了改善散熱效能、控制溫升，必要時可以採用水冷或氣冷等措施。 4. 振動穩定性準則 當激勵的頻率等於物體固有頻率時，物體振幅最大，激勵的頻率與固有頻率相差越大，物體的振幅越小。激勵的頻率接近物體的固有頻率時，受迫振動的振幅會很大，這種現象叫做共振。振動穩定性指機械零件在機器運轉時避免發生共振的品質。 為了延長機器的壽命，為了避免軸和機器的損壞，應驗算軸的振動穩定性，特別是高速機器的軸。振動穩定性準則要求機械零件的固有頻率應與激勵的頻率錯開，保證不發生共振。 設機器中受激勵作用的零部件的固有頻率為f，激勵力的頻率為fp，一般要求 fp 1.15 f （3–19） 改變機械零件的剛度和質量可以改變其固有頻率。增大機械零件的剛度和減小其質量，提高其固有頻率；減小機械零件的剛度和增大其質量則降低機械零件的固有頻率。有時，機器運轉時為了防止共振要調節轉速。 軸產生共振的主要原因是：由於材料內部質量不均勻，加之製造和安裝的誤差，使其質心和它的旋轉中心產生偏差，軸旋轉時產生慣性力，這個慣性力使轉子作強迫振動。軸在引起共振時的速度稱為臨界速度。在臨界速度下，這個慣性力的頻率等於或幾倍於轉子的固有頻率，因此發生共振。 5.壽命準則 為了保證機器在一定壽命期限內正常工作，在設計機械零件時必然要對機械零件的壽命提出要求。需要說明，在機器壽命期限內，零件是可以更換的，也就是說某些機械零件的壽命可以比機器的壽命短。機械零件的壽命主要受材料的疲勞、磨損和腐蝕影響。 為了避免發生零件疲勞引起的失效，如疲勞斷裂，應根據機械零件壽命對應的疲勞極限計算疲勞強度。即根據壽命要求，結合零件轉速等具體情況，根據式（3-6），計算出應力迴圈次數為N時的疲勞極限，再代入強度條件式，計算疲勞強度。當滿足疲勞強度時，可以保證機械零件在破壞前的應力迴圈次數達到壽命要求。 磨損一般是不可避免的。在一定條件下，腐蝕也是不可避免的，如橋樑結構件、地埋鋼質管道的腐蝕等。在設計時，主要是保證機械零件在壽命內，不要發生過度的磨損和腐蝕。磨損發生的機理尚為完全被人們掌握，影響磨損的因素也比較多，一般根據摩擦學設計原理來改善摩擦副的耐磨性。主要措施有：合理選擇摩擦副材料；合理選擇潤滑劑和新增劑；控制摩擦副的工作條件，如壓強、滑動速度和溫升。 到目前為止，還沒有實用、有效的腐蝕壽命計算方法，通常從材料選擇及防腐處理方面採取措施。如選用耐腐蝕的材料，採用表面鍍層、噴塗、磷化等處理。 6. 可靠性準則 可靠性是產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。產品的質量一般應包含效能指標和可靠性指標。機械產品的效能指標是指產品具有的技術指標，如機械的功率、轉矩、工作力、工作速度等。如果只有效能指標，沒有可靠性指標，產品的效能指標也得不到保證。例如，一臺技術先進的飛機，如果可靠性不高，勢必經常發生故障，影響正常飛行和增加維修費用，甚至可能造成嚴重的事故。產品的可靠性用可靠度R（t）來衡量。