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。

电主轴由内装式电动机直接驱动，由于没有中间的其他传动环节，机械主轴加工，因此相对于具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快、精度高等优点，而且转速高、功率大，简化机械设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。但是电主轴造价相对较高，机械主轴定制，日常维护要求也比较高，由于是隐藏式的驱动机构，异常的磨损和机械损伤是不容易察觉的。皮带轴主要靠皮带进行传动，传动效率相对低下，精度不高，不过结构相对简单，造价较低，容易检修维护等。

高速电主轴的动平衡技术是电主轴动态性能的关键之所在，机械主轴安装，精密高速电主轴运行状态下的振动、噪音（机械噪音）、轴承的精度寿命等均与动平衡精度的高低有直接的关系。

通常，在电主轴初始设计阶段，要先对轴系转动部件进行振型分析，机械主轴，用计算机CAD的办法，结合大量的经验数据和轴承等相关转动部件的初始参数，把所有转动部件（包括转轴、轴承、前后轴承压紧螺母、旋转接头、拉杆、刀具等等）以质量块的方式进行分割

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