在設計小齒輪軸結構時，為了減小齒向載荷分布不均(偏載)，應該盡量增大直徑，減小長度。當小齒輪的直徑較小，并在軸承間非對稱布置時，可以使軸的直徑等于小齒輪頂圓的直徑。也可以使軸徑大于小齒輪的頂圓直徑。此時，由于有滾切開始與終止部分，因而軸的總長度可能增加。如果使軸徑等于小齒輪的分度圓直徑或齒根圓直徑時，則總長度將減小。齒輪軸的直徑小于軸承的直徑是不可取的。但是，當小齒輪位于軸承中間的對稱位置時，過大的增加軸的直徑是不適當的。這是由于軸的彎曲剛度增加，會使減輕偏載的效果降低。
為了使直齒圓柱齒輪齒向載荷分布均勻，可以采用特殊的齒輪輪輻、輪緣結構。
在有級荷集中的部位上，采用一些特殊的結構，使輪齒容易變形，也能改善齒向載荷分布。但是要注意，上述各種結構都是在增加容易變形程度的同時，降低了輪齒的強度。因此，只有在輪齒彎曲強度足夠的條件下才可以采用。