軸的結構設計包括定出軸的合理外形和全部結構尺寸。
軸的結構主要取決於以下因素：軸在機器中的安裝位置及形式；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數量以及和軸聯接的方法；載荷的性質、大小、方向及分佈情況；軸的加工工藝等。由於影響軸的結構的因素較多，且其結構形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒有標準的結構形式。設計時，必須針對不同情況進行具體的分析。但是，不論何種具體條件，軸的結構都應滿足：軸和裝在軸上的零件要有準確的工作位置；軸上的零件應便於裝拆和調整；軸應具有良好的製造工藝性等。下面討論軸的結構設計中的幾個主要問題。
擬定軸上零件的裝配方案
軸上零件的定位
各軸段直徑和長度的確定
提高軸的強度的常用措施
軸的結構工藝性
通過上面的討論可以進一步明確，軸上零件的裝配方案對軸的結構形式起著決定性的作用。現以圓錐－圓柱齒輪減速器輸出軸的兩種裝配方案為例進行對比，顯然，第二種方案較第一種方案多了一個用於軸向定位的長套筒，使機器零件增多，質量增大，故不如第一種方案好。
