机械设计是一门综合性很强的学科，它不仅要求设计者具备扎实的理论知识，还需要有一定的实践经验。要成为一名优秀的机械设计师，需要掌握以下几方面的基础知识：

1. 力学基础：包括静力学、动力学、材料力学等，这些都是分析和计算机械结构强度、刚度和稳定性的重要工具。

2. 机械原理与机构设计：了解各种常见的机械运动方式（如连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等）及其工作原理，是进行机械系统设计的基础。

3. 材料科学：熟悉不同材料的性能（如金属、塑料、复合材料等），以及如何根据应用需求选择合适的材料，对于优化机械设计至关重要。

4. 制造工艺：理解各种加工方法（如车削、铣削、铸造、焊接等）的特点及适用范围，有助于设计出既满足功能要求又能高效生产的零件。

5. 计算机辅助设计(CAD)：熟练使用CAD软件进行三维建模和二维绘图，能够大大提高设计效率和准确性。

6. 有限元分析(FEA)：掌握FEA技术，可以对复杂结构进行应力分析，预测其在实际工作中的表现，从而优化设计。

7. 热力学与流体力学：对于涉及热交换或流体流动的机械系统来说，这些知识尤为重要。

8. 电子与控制工程基础：随着机电一体化的发展，了解一些基本的电气原理和控制系统知识也变得越来越重要。

9. 标准化知识：熟悉相关行业标准和规范，确保设计的产品符合安全、环保等相关要求。

10. 项目管理能力：良好的沟通技巧和项目管理能力可以帮助设计师更好地协调团队成员，按时完成任务。

综上所述，机械设计需要跨领域的知识和技能，不断学习新知识，保持好奇心和创新精神，才能在这个快速发展的领域中脱颖而出。