在机器和各种工程装备的运行中，工件的断裂是***不允许发生的。在机器设备中，无论什么工件发生断裂都会引起比较严重甚至无法估量的后果，轻则机器、装备运转失控不能正常，重则机毁人亡，造成灾难性的重大事故。所以，在机器的设计和制造中，必须时时处处预防断裂的发生。
按常规的设计方法的要求，必须预先准确测出拟用材料的屈服点，抗拉硬度、伸长率，断面收缩率和冲击韧性。然后，作为此种材料的许用应力，此时，在设计中，只要保证工件在工作中，受力***严重的部位所承受的应力不高于许用应力，即可保证工件材料在强度方方面的安全。
除强度指标外，材料还应具有较高或一定数值的塑性和冲击韧性，以使在机器发生：超载、偏载、冲击、环境温度剧烈变化及其他意外突发事件时，工件材料能够通过：内部应力调整、局部变形、甚至局部微小破裂的产生使瞬间超载得以缓解，保证起重机车轮仍然能够继续工作或不发生无可挽回的重大失效。
按照这种设计方法，各国制订和颁布了许多种设计规范，数百年来设计、制造了无数的起重机车轮装备和工程装置，其中绝大多数的工作情况和使用效果是令人满意的。
