Mesin filling manual pada UMKM roti umumnya belum dilengkapi bantalan pada poros penggeraknya sehingga rentan mengalami keausan dan kegagalan akibat kombinasi beban puntir dan lentur. Penelitian ini bertujuan merancang dan menganalisis poros gear pada mesin filling manual adonan roti berdasarkan pembebanan mekanis yang terjadi, untuk menentukan diameter dan material yang aman digunakan. Metode penelitian meliputi studi literatur, perhitungan kapasitas hopper dan densitas adonan, analisis gaya, momen, dan torsi, serta perhitungan diameter poros menggunakan metode torsi ekivalen, dilanjutkan dengan pembuatan, perakitan, dan pengujian mesin secara langsung. Hasil perhitungan menunjukkan torsi total sebesar 15.651,84 Nmm dengan momen lentur maksimum 990 Nmm, menghasilkan torsi ekivalen 31.366,24 Nmm dan diameter poros minimum 14,23 mm, sehingga poros rancangan berdiameter 15 mm dengan material ST 37 dan bantalan SKF 6002 pada kedua ujungnya dinyatakan aman. Hasil pengujian tanpa beban, dengan beban air, dan dengan beban adonan roti menunjukkan seluruh komponen bekerja lancar tanpa gesekan berlebih maupun kebocoran, dengan volume pengisian konsisten pada takaran 35 gram per siklus dan kapasitas produksi 1.200 siklus/jam (42 kg/jam), sehingga mesin filling manual adonan roti hasil rancangan dinyatakan layak dan aman dioperasikan pada skala UMKM.