对于大型数控龙门铣床来说，主轴是是整个铣床的最重要的部分，跟加工精度、铣床寿命都直接相关。而在龙门铣床中主轴是安装在滑枕中，并与传动轴直接相连，传动轴另一端与减速器相连，减速器与驱动电机连接，通过传动轴传递驱动电机的旋转运动给主轴。因此，主轴传动系统和传动轴的结构与性能将直接影响铣床整机床的整体性能。滑枕中的传动轴比较长，一般都在2米以上，传动轴两端支撑处的中心线很难保证完全对中。在加工和安装过后，如果对中不好，又因为传统传动轴都是刚性传动轴，把紧联轴器后，将会在传动轴中引起很大的应力，并在支撑处产生很大的径向力，严重影响机组的正常运行，导致振动或者轴断现象。并且在传统滑枕中，在传动轴两端处有两组轴承支撑，发生不对中后，轴与轴承长时间受力不均，互相作用磨损生热，常常发现轴承磨损严重而影响正常运行。本文采用韧性好、强度高的钛合金（TC4）代替原材料，设计一柔性传动轴代替原来刚性传动轴，并去掉了原传动轴两端的支撑轴承，从而由刚性传动系统变成柔性传动系统，提高了结构的精度工艺性，降低了加工和装配的难度。本文结合研究对象实际情况，采用奇异函数和拉氏变换的方法，求出了传动轴分别在交叉不对和平行不对中情况下普遍适用的支反力与弯曲变形和过渡曲线的关系表达式、总转角和过渡曲线的关系表达式。表达式规范、统一，适用于优化设计，易于程序编写。本文设计方法是先利用传统机械设计方法进行基本参数的设计。再将有限元分析技术应用到铣床滑枕传动轴的过渡曲线选取的分析中，选出合适的过渡曲线。最后通过机械优化设计方法，优化传动轴的结构形状及性能。通过VB对优化计算总过程的程序编写，消除了繁琐的计算过程，操作界面简单、易操作，并将结果直观的显示出来。该程序具有普遍适用性，可适用于其他不同系列滑枕传动轴的设计。