机械设计是一个综合性的领域，需要掌握的专业知识相当广泛。以下是一些机械设计需要掌握的主要专业知识：基础理论知识：机械设计原理：了解机械设计的基本原理和方法。工程力学：包括静力学、动力学和材料力学，这些是理解和分析机械系统运动和力的基础。互换性与测量技术：理解零件间的配合关系和测量技术。理论力学：研究物体的运动、受力和平衡规律。材料学知识：金属材料：了解钢铁、铜、铝等常用金属材料的性质和应用。材料选择：在机械设计中，需要根据零件的工作环境和性能要求选择合适的材料。机械设计与制造技术：机械制图：掌握二维和三维绘图技术，用于描述机械装配的结构、功能和零件之间的关系。机械制造基础：了解机械制造的基本工艺和设备，如切削、磨削、焊接等。CAD/CAM：掌握计算机辅助设计和计算机辅助制造软件，用于高效地进行设计和制造。机械动力学与运动学：动力学：研究物体在运动状态下的力学性质，包括质点的运动学、动量定律、能量定律等。机械运动学：研究物体运动的规律和变化，包括位置、速度、加速度等动态参数的描述和计算。机械结构与装配设计：机械结构：了解刚性机构、柔性机构和柔顺机构等不同类型的机械结构。机械装配设计：掌握将各个机械元件按照一定的组合方式连接在一起，形成完整的机械装置的方法。自动化与控制技术：了解自动化技术在机械设计中的应用，如数控技术、机器人技术等。掌握基本的控制理论和方法，如PID控制、模糊控制等。热力学与热传导：了解热力学原理在机械设计中的应用，如热传导、传热分析、热压缩等。专利规避与创新设计：了解专利规避的方法和技巧，避免在设计中侵犯他人的专利权。掌握创新设计的方法和工具，如TRIZ等。此外，数学在机械设计中也起到了重要的作用，包括几何、三角函数、微积分等。同时，还需要掌握相关的国家标准和行业标准，了解机械设计的最新发展趋势和技术动态。以上只是机械设计需要掌握的一些主要专业知识，实际上机械设计是一个不断学习和实践的过程，需要不断地更新知识和提高技能。