机械工程领域面临的难题主要包括以下几个方面：

复合材料大型结构的多尺度强度和疲劳损伤寿命预测：

由于工程结构的复杂性和多尺度特性，复合材料大型结构的强度和疲劳损伤寿命预测一直是一个挑战。解决该难题需要结合材料力学、结构力学和损伤力学等多学科知识，开展多尺度、多物理场的仿真研究，同时还需要建立全新的试验方法和数值模拟技术。

新一代机器人关键零部件及系统：

随着人工智能和自动化技术的不断发展，新一代机器人的关键零部件及系统需求也在不断提升。在这个难题中，我们需要充分发挥机器人技术的优势，注重对关键零部件的研发和系统的集成，更好地应对复杂环境和多样化任务。

高速高效电动机及控制系统：

电动机在现代社会中具有广泛应用，而高速高效电动机及其控制系统的研发一直备受关注。解决这一难题需要从电机材料、结构设计、电磁场优化以及控制系统优化等多个方面入手，以提高电机的效率和性能。

高温高湿、低温低压工况下的机械设备可靠性与寿命预测：

在特殊环境下，机械设备的可靠性与寿命预测一直是一个难题。解决这一难题需要从材料选型、润滑技术、密封技术以及结构设计等方面进行全面考量，以有效提高机械设备在特殊环境下的可靠性和使用寿命。

全生命周期低碳可持续制造关键技术：

面对全球环境问题日益凸显的背景下，低碳可持续制造技术的发展势在必行。

技术瓶颈：

机械工程的发展过程存在有技术瓶颈，这对机械工程技术的进一步发展有着阻碍作用。这些技术瓶颈可能有多种原因，例如材料技术限制、加工技术限制和能源效率限制。

应用领域与生产领域脱节问题：

机械工程技术的应用范围非常广泛，但在实际应用中，机械工程技术往往与生产领域脱节，导致机械工程技术不能很好地服务于生产领域。这主要是由于机械工程技术的应用与生产领域需求之间缺乏有效的沟通机制。

设计的高难度问题：

机械工程设计是一个高度技术密集、需要广泛知识背景的领域，设计的高难度问题也是机械工程应用面临的一大难题。高难度的设计问题需要高水平的专业技能和技术经验，而这些技能和经验的积累往往需要长时间的学习和积累。

安全问题：

机械工程应用在生产和日常生活中日益广泛，然而，应用中的一些安全问题也正在引起越来越多的关注。安全问题包括机械设备的质量问题、安全技术问题、设备维护问题等。如果这些问题不能得到有效的解决，它们将对人们的生命和财产安全带来极大威胁。

人才培养模式和创新能力：

中国机械工程教育虽然取得了巨大进步，但仍存在人才培养模式传统、创新能力有待提高等问题。产学研合作不够深入，科研成果转化率有待提升，国际交流合作不够广泛，与国际先进水平还有一定差距。

制造业软件化水平低：

我国制造业软件化水平较低，大多数企业在生产和管理中仍然采用传统的人工操作方式，未能充分发挥信息化技术的优势。这导致生产效率低下，产品质量难以保证。

技术创新能力不足：

我国在机械工程技术领域的技术创新能力仍然较低，由于知识产权保护不足，企业积极性不高，导致新技术的推广困难，技术创新能力的提升受到了限制。

高端机械配套能力不足：

我国机械工程技术在中低端市场中起着重要的作用，但在高端制造业中，我国机械工程技术尚需增强。高端机械配套能力不足，使我国在高端制造业领域中的国际竞争优势不足。

机械产业转型升级不足：

目前，我国机械工程技术的主要发展模式是规模化扩张。随着经济的快速发展，这种模式难以再次带动机械产业的快速增长。机械产业转型升级面临诸多困难和挑战，需要通过技术创新和结构调整来加速转型。

先进制造设备缺乏：

先进的机械制造设备是制造业发展的基础，但我国先进制造设备缺乏，占据高技术市场份额的外国企业较多。缺乏先进制造设备的情况下，企业的研发、设计、制造能力会受到约束，制约了机械工程技术的发展和应用。

传统产业转型困难：

我国机械工程技术主要应用于传统的制造业中。随着新兴产业的快速发展和老工业区的转型升级，传统制造业面临着严峻的转型压力。但是，由于一些历史原因以及技术限制，传统制造业的转型面临诸多困难。

这些难题涉及机械工程领域的多个方面，需要综合运用多学科知识、技术创新和系统集成的手段来解决。