机械系统设计是指根据特定的任务需求，设计和组成各种机械元件，使其能够协调工作，实现预期功能的技术实践活动。它包括以下几个主要方面：

开发设计：

针对新任务，提出新方案，完成产品规划、概念设计、构形设计的全过程。

变异设计：

在已有产品的基础上，针对原有缺点或新的工作要求，从工作原理、功能结构、执行机构类型和尺寸等方面进行一定的变异，设计出新产品以适应市场需要，增强市场竞争力。

反求设计：

针对已有的先进产品或设计，进行深入分析研究，探索掌握其关键技术，在消化、吸收的基础上，开发出同类型、但能避开其专利的新产品。

创新性设计：

把实现总功能和功能分解作为设计的出发点，通过功能抽象化和功能分解的多样化，采用多种工作原理实现机械系统的功能，有利于机械系统的创新。

全面性设计：

考虑产品生命周期全过程各个阶段的要求，如满足市场的显需求或隐需求、寻求设计方案的综合最优化、实现产品制造的经济性和先进性、满足用户要求和有利于维护、考虑回收利用等问题。

系统性设计：

强调各要素的整体性，使机械系统的设计更具有整体优良性能，并考虑人—机—环境的广义机械系统的因素，使机械系统更加有利于发挥人—机的整体效率。

功能需求分析：

在进行机械系统设计之前，首先需要进行功能需求分析，明确系统需要完成的任务和要求，了解用户的期望和需求，确定所设计机械系统的功能指标。

运动学原理：

描述和分析机械系统的运动特征，包括位置、速度、加速度等概念，以及关于运动学定律和几何关系的原理。

力学原理：

涉及物体的力、力矩、动力学方程等概念，以及机械元件和结构的强度、刚度等性能，用于分析和计算机械系统的力学特性。

材料和制造工艺：

选择合适的材料，并进行强度、刚度、耐磨性等方面的计算和分析，同时考虑制造工艺的可行性和经济性。

总体方案设计：

包括动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控制系统等的设计，是技术设计的基础，方案设计的合理与否，对机械系统的设计质量有着很大影响。

CAD建模与仿真：

采用计算机辅助设计（CAD）软件进行建模和仿真，以便快速、准确地进行设计和分析，并及时发现和解决潜在的问题。

通过以上各个方面的综合设计和优化，机械系统设计能够确保机械系统的高效、稳定和可靠运行，满足用户的需求和期望。