機械設備運行時，動力損耗、摩擦等都會產生熱量，若熱量積累過多會導致部件升溫變形，因此熱平衡控制是設計中的重要細節。熱平衡設計需通過散熱與產熱的平衡，將設備溫度控制在范圍。
對于高速運轉的電機，可在電機外殼設計散熱片，散熱片的間距以 20-30mm 為宜，增大與空氣的接觸面積；若電機功率超過 15kW，需加裝軸流風扇，風扇轉速與電機轉速匹配，確保每分鐘有足夠的風量流經散熱片。對于液壓系統，油箱的容積要與液壓泵的流量適配，一般油箱容積是泵每分鐘流量的 3-5 倍，讓液壓油有足夠的時間散熱，同時油箱內可設隔板，分離回油與吸油，避免熱油直接進入液壓泵。
在高溫環境下工作的設備，如煉鋼廠的軋機，需采用強制水冷系統，讓冷卻水通過部件內部的水道循環，將熱量帶出設備。熱平衡控制得當，能避免設備因過熱出現精度下降、部件卡死等問題，保證設備長期穩定運行。