在进行机械设计的过程中，选择和确定合理的机械结构是机械设计的一个重要方面。不仅要求机械结构设计合理、适用、质量优良，而且还要求经济、可靠。否则，即使结构设计得很复杂，但也无法实现其功能，甚至造成机械结构和零件的过早失效。结构设计与机械零件的设计和制造过程中的加工工艺有着密切的联系。只有满足机械运动的经济性、可靠性，才能符合设计要求，并能制造出相应合格的零件。
机械结构的设计包括结构的组合；零件在结构中的布置、支撑、安装、定位、调整；机械结构的密封、润滑；机械零件的工艺结构设计和制造工艺。因此，结构设计是机械设计的具体体现。对机械系统的正常工作和寿命有着重要意义。机械结构失效的主要形式有以下几方面。
1、由于结构中零件布置不合理引起的失效 机械零件在结构中的位置或布置不合理，会造成载荷过于集中，不能均匀分布，使机器运行中部分零件过早失效，导致结构设计失效。如某产品的齿轮轴，由于轴上零件布置不合理，使该轴动力输入端花键部分承受过于集中的扭矩发生严重的扭转变形，最终发生轴的断裂。
由于零件相对位置不合理，使轴的弯曲变形增大造成机构失效。如某悬臂机构中。由于伸出端远离支撑点，使轴的弯曲变形较大，安装在轴头部位的斜齿轮不能正确啮合，导致传动精度降低。同时轮齿由于偏载而过早产生疲劳断裂。
2、机械连接失效 由于结构制造、安装和检修的需要，每个产品几乎都是由许多零件组成。因此，连接是各个零件组成完整产品所必不可少的。当零件之间的连接方式不当时，就会造成结构的失效。其表现形式如下。
（1）在螺纹连接中，由于预紧力过大．螺纹承受载荷时被拉断或在承受较大的振动载荷时，没有使用防松垫圈或仅采用普通六角螺栓，连接易产生松动，导致结构失效。
（2）在选用键连接时，由于键与零件的配合精度和安装位置不当，造成键表面损伤失效，从而导致结构失效。另外，当使用安全销连接时，由于销的尺寸过大或与零件的配合精度不高，使销不能起到过载保护的作用，导致机械结构的失效。
3、零件的定位失效 将某一零件或部件的工作位置确定下来，使其满足工作性能或使用的要求，这样的结构形式称为定位机构。在定位机构的设计中，由于定位精度低，使零件无法固定或由于定位元件在反复装卸中被损坏，使零件不能保持准确的位置，导致结构失效。如某机器轴承外圈由于没有固定，机器运转中，传动轴产生窜动，使齿轮不能正确啮合；同时由于轴的窜动，对轴承内圈产生较大的轴向力，造成轴承的失效；并且使机器运转不平稳，产生很大振动及噪声。
4、安装失效 安装质量在机械制造过程中直接影响机器的质量。安装过程中，由于结构设计不合理，例如拆卸一个零件时必须先拆下其他零件或零件无法拆卸或产生误安装都会造成结构失效。当安装轴时，轴承与机体相配，两个轴承同时装入两个配合孔，使装配非常困难，不易同时对准，甚至导致安装失败。
5、密封结构的失效 在密封形式或密封结构的选用设计中，如果材料的选择不当，密封面配合精度不高，都会导致密封结构的失效。
6、零件的工艺结构失效 零件的工艺结构主要包括铸造零件的工艺结构、热处理零件的工艺结构、机械加工的工艺结构等。零件的工艺结构设计不合理，不仅零件制造困难，费用高，质量也不容易保证。有些零件即使设计出来也无法制造，这种失效属于工艺结构设计失效。所以应认真对待。