电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。
目前大多数电主轴结构都是把加工主轴与电机转轴做成一体，电主轴轴承，以实 现零传动。同时电机外壳带有冷却系统，优质电主轴，高速电主轴主要有带冷却系统的壳体，定子、转子、轴承等部分组成，电主轴价格，工作时通过改变电流的频率 来实现增减速度。高速电主轴的核心支撑部件是高速精密轴承。因为电主轴的高转速取决于轴承的功能、大小、布置和润滑方法，所以这种轴承必须具 有高速性能好、动负荷承载能力高、润滑性能好、发热量小等优点。近年来，东北电主轴，相继开发了动静压轴承、陶瓷轴承、磁浮轴承。
电主轴具有体积小可与不同的皮带主轴外径相同、转矩密度高、低速大扭矩输出转子发热小等优势。工件表面光洁度大大提高。电机具有极佳的转速硬特性，在负载波动情况下具有较高的转速稳定性，使工件表面光洁度得以明显提高。电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。
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