(1)理論設計。
基於長期研究和實踐總結的設計理論和實驗數據的設計稱為理論設計。理論設計的計算過程分為設計計算和校核計算，如圖4-13所示。前者是指根據已知的運動要求、載荷條件和零部件的材料特性，運用壹定的理論公式設計零部件尺寸和形狀的計算過程。設計計算多用於可以通過簡單的力學模型進行設計的零部件，如轉軸的強度和剛度計算；後者是指根據類比、實驗等其他方法初步確定零部件的尺寸和形狀；用理論公式精確校核的計算過程多用於結構復雜、應力分布復雜的情況，但可用現有的應力分析法(以強度為設計準則時)或變形分析法(以剛度為設計準則時)進行計算。理論設計可以得到更準確可靠的結果，大多數重要零部件都選擇這種方法。
(2)體驗設計。
根據某些零部件已有的設計和使用實踐，總結出經驗關系，或者根據設計者自己的工作經驗進行類比的設計，稱為經驗設計。對於壹些次要零件和部件；或者對於壹些理論上還不夠成熟或者有理論但不需要用復雜先進的理論進行設計的零部件，多采用這種設計方法。對於那些使用要求和典型結構形狀變化不大的零件，如箱體、車架和傳動件的各種結構元件的設計，這是壹種有效的設計方法，如圖4-14所示。
圖4-13理論設計
圖4-14野外實習(三)模型實驗設計。
將零件、部件或機器的初步設計制作成小模型或小尺寸樣機，通過實驗手段測試其特性，並根據實驗結果逐步修改設計，達到盡善盡美。這個設計過程稱為模型實驗設計。對於壹些尺寸巨大、結構復雜的重要零件，特別是壹些重型整體機械零件，為了提高設計的可靠性，可以采用模型試驗設計的方法，如圖4-15所示。這種設計方法既費時又費錢，所以只用於特別重要的設計，如新的重型設備和飛機的機身，新船的船體設計。
圖4-15汽車模型制作