疲劳断裂是轴的主要失效形式，在设计时应在结构方面采取措施，提高轴的疲劳强度。

1、合理布置轴上传动零件的位置

当动力由两个轮输出时，应将输入轮布置在两输出轮的中间，以减小轴上的转矩。

2、合理设计轴上零件的结构

改进轴上零件的结构也可减小轴上的载荷。卷筒的轮数结构，b图中卷筒的轮毅配台面很长，如把轮毅配合面分成两段，如图所示，将减小轴的弯矩，与此同时还改善了轴孔配合。

3、减小应力集中

进行结构设计时，应尽量减小应力集中。

零件截面发生突然变化的地方，都会产生应力集中现象。因此对于阶梯轴，阶梯的变化应尽量小，并应在阶梯变化处采用圆角过渡。在结构设计时应尽量采用较大的过渡圆角，当受结构限制不能用较大圆角过渡时，可采用过渡肩环（见图8-13），或凹切圆角（见图8-13b),从面增大轴肩四角，以减小局部应力。

当轴毂联接采用过盈配合时，轴配合边缘处为应力集中源。为了减小局部应力，除了在保证传递载肯的前提下尽量减少过盈量外，还可在轴上或轮毅上加工卸载槽（见图8-13c,d)。

在轴上还应尽量避免开槽孔、切口或凹槽。对于安装平键的轴槽，用盘铣刀加工的轴槽要比用端铣刀加工出的轴槽的应力集中小。

4、提高轴的表面质量

轴的表面质量对轴的疲劳强度有显著的影响。经验证明，疲劳裂纹常发生在表面最组糙的地方。采用表面强化，如辗压、喷丸、表面淬火等，可以显著提高轴的疲劳强度。