齿轮轴指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。
根据轴线形状的不同，轴可以分为曲轴和直轴两类。根据轴的承载情况，又可分为：①转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中 常见的轴，如各种减速器中的轴等。②心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。
齿轮轴设计运用：
1、齿轮轴一般是小齿轮（齿数少的齿轮）。
2、齿轮轴一般是在高速级（也就是低扭矩级）。
3、齿轮轴一般很少作为变速的滑移齿轮，一般都是固定运行的齿轮，一是因为处在高速级，其高速度是不适进行滑移变速的。
4、齿轮轴是轴和齿轮合成一个整体的，但是，在设计时，还是要尽量缩短轴的长度，太长了一是不利于上滚齿机加工，二是轴的支撑太长导致轴要加粗而增加机械强度（如刚性、挠度、抗弯等）。
齿轮轴的加工工艺分析：
齿轮轴主要表面的加工顺序，在很大程度上取决于定位基准的选择。轴类零件本身的结构特征和主轴各主要表面的位置精度要求都决定了以轴线为定位基准是较理想的。这样既基准统一，又使定位基准与设计基准重合。一般多以外圆为粗基准，以轴两端的项尖孔为精基准。具体选择时还要注意以下几点。
(1)当各加工表面间相互位置精度要求较高时，在一次装夹中完成各表面的加工。
(2)粗加工或不能用两端孔（如加工主轴锥孔）定位时，为提高工件加工时工艺系统的刚度，可只用外圆表面定位或用外圆表面和一端中心孔作为定位基准。在加工过程中，应交替使用轴的外圆和一端中心孔作为定位基准，以满足相互位置精度要求。
(3)如果轴是带通孔的零件，通孔钻出后将使原来的孔消失。为了仍能用孔定位，一般均采用带有孔的锥堵或锥套心轴。当轴孔的锥度较大（如铣床主轴）时，可用锥套心轴；当主轴锥孔的锥度较小（如CA6140型机床主轴）时，可采用锥堵。 注意，使用的锥套心轴和锥堵应具备较高的精度并尽量减少其安装次数。锥堵和锥套心轴上的中心孔既是其本身制造的定位基准，又是主轴外圆的精加工基准，因此 锥堵或锥套心轴上的锥面与中心孔有较高的同轴度。若为中小批生产，工件在锥堵上安装后一般中途不 换。若外圆和锥孔需反复多次互为基准进行加工，则在重装锥堵或轴套心轴时 按外圆找正或重新修磨中心孔。
