1、机械零件的工作能力
零件不发生失效时的安全工作限度，称为机械零件的工作能力。对载荷而言的工作能力称为承载能力。工作能力有时也是对变形、速度、温度、压力等限度而言，同一种零件既然可能有数种不同的失效形式，那么，对应于各种失效形式也就有不同的工作能力。以轴为例，当轴的失效形式以疲劳断裂为主时，轴的工作能力取决于轴的疲劳强度，当轴的失效形式是过大的弹性变形时，则取决于轴的刚度。
2、机械零件的设计计算准则
根据零件的失效分析，设计时为防止零件失效，保证其工作能力，所依据的基本原则为机械零件的设计计算准则。零件设计时的主要计算准则如下。
（1）强度准则
零件设计的强度准则是，零件在载荷作用下所产生的最大应力σ不超过零件的许用应力[σ]。其表达式为：
σ≤[σ]
考虑到各种偶然性因素对准确分析的影响，其许用应力应为：
[σ]＝σlim／S
式中 σlim——材料的极限应力，MPa；
S——安全系数。
强度准则是零件设计必须首先满足的基本计算准则。
（2）刚度准则
限制某些零件（不是所有零件）受载后产生的弹性变形量Ｙ不超过正常工作所允许的弹性变形量［Ｙ］，就是零件设计的刚度准则。其表达式为：
Ｙ≤［Ｙ］
弹性变形量Ｙ可按各种理论或试验方法确定，而许用变形量［Ｙ］则应随不同的使用场合，按理论或试验确定其合理的值。
（3）寿命准则
影响零件寿命的主要因素是疲劳，所以机械零件的寿命计算准则，主要是疲劳强度的计算。它包括安全—寿命设计准则、破损—安全设计准则。
安全—寿命设计准则为：在规定的工作期间内，不允许零件出现疲劳裂纹，一旦出现，即认为失效。这时可按变应力σr-应力循环次数N曲线进行有限寿命和无限寿命疲劳计算，或按应变εp-N曲线进行低周期循环疲劳计算。
破损-安全设计准则为：允许零件存在裂纹并缓慢扩展，但必须保证在规定的工作周期内，仍能安全可靠地工作。这时应按疲劳裂纹寿命计算。
（4）振动稳定性准则
零件发生周期性弹性变形的现象称为振动。其振动稳定性准则为：在设计时，使零件的固有频率与外力作用的频率错开，不能发生共振。由于外力作用的频率决定于机器的工作状况，它们通常是不能改变的，因此，只有用改变零件固有频率的方法来避免共振。改变零件的固有频率可以用改变零件的刚度和质量来实现。
（5）热平衡准则
在工作中发生摩擦的零件，会产生热量，使零件温度升高，从而改变零件的结合性质，破坏正常润滑条件，甚至导致金属局部熔融而产生胶合。为满足热平衡准则，应对发热较大的零件进行热平衡计算。如蜗轮蜗杆传动的热平衡计算。
（6）可靠性准则
可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。通常用可靠度作为可靠性指标来衡量机器在寿命方面的质量。可靠度是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。按传统的设计方法设计的零件，由于材料强度、外加载荷和加工尺寸等都存在着离散性，有可能出现达不到预定工作时间而失效的情况。因此，可靠性准则就是将出现这种失效情况的概率限制在一定程度之内，也就是对零件提出可靠性要求。采用可靠性设计能定量给出零件可靠性的概率值，控制和排除主要的不可靠因素或预防危险事故的发生；但也有可能出现零件大大超过预定工作时间仍无失效的情况，这意味着浪费和增加了生产成本。