轴通常被设计成中间大两头小的阶梯形状，主要出于以下几个原因：
便于轴上零件的固定和装拆：
阶梯形状的轴设计使得各个零件如齿轮、轴承等能够更容易地安装在轴上，并且便于进行拆卸和更换。例如，通过将轴的中间段设计得较大，可以方便地安装轴承等较重或较关键的零件，而两端的较小直径则有助于安装和拆卸其他辅助零件。
加工方便：
在加工过程中，阶梯形状的轴可以在不同的轴段上分别进行加工，如磨削、车削等，这样可以提高加工效率并保证各个部位的精度。同时，阶梯之间的设计也有助于减少刀具规格和换刀次数，降低加工难度。
减少应力集中：
轴在承受弯矩时，中间较粗的部分能够更好地分散应力，减少应力集中，从而提高轴的疲劳强度和寿命。
便于定位和固定：
阶梯形状的轴设计有助于轴上零件的精确定位和固定。例如，轴肩和轴环等结构可以有效地防止零件在受力后发生移动，确保其在轴上的稳定位置。
综上所述，轴设计成中间大两头小的阶梯形状，主要是为了便于轴上零件的固定和装拆、提高加工效率、减少应力集中以及增强轴的强度和稳定性。这种设计在实际应用中具有广泛的应用和显著的优越性。