在设计小齿轮轴结构时，为了减小齿向载荷分布不均(偏载)，应该尽量增大直径，减小长度。当小齿轮的直径较小，并在轴承间非对称布置时，可以使轴的直径等于小齿轮顶圆的直径。也可以使轴径大于小齿轮的顶圆直径。此时，由于有滚切开始与终止部分，因而轴的总长度可能增加。如果使轴径等于小齿轮的分度圆直径或齿根圆直径时，则总长度将减小。齿轮轴的直径小于轴承的直径是不可取的。但是，当小齿轮位于轴承中间的对称位置时，过大的增加轴的直径是不适当的。这是由于轴的弯曲刚度增加，会使减轻偏载的效果降低。

为了使直齿圆柱齿轮齿向载荷分布均匀，可以采用特殊的齿轮轮辐、轮缘结构。

    在有级荷集中的部位上，采用一些特殊的结构，使轮齿容易变形，也能改善齿向载荷分布。但是要注意，上述各种结构都是在增加容易变形程度的同时，降低了轮齿的强度。因此，只有在轮齿弯曲强度足够的条件下才可以采用。