10世紀30年代以前，大多數(shù)機床的主軸采用單油楔的滑動軸承。隨著滾動軸承制造技術(shù)的提高，后來出現(xiàn)了多種主軸用的高剛度滾動軸承。這種軸承供應(yīng)方便，價格較低，摩擦系數(shù)小，潤滑方便，并能適應(yīng)轉(zhuǎn)速和載荷變動幅度較大的工作條件，因而得到廣泛的應(yīng)用。但是滑動軸承具有工作平穩(wěn)和抗振性好的優(yōu)點,在一些精加工機床如磨床上用得很多。50年代以后出現(xiàn)的液體靜壓式軸承，精度高，剛度高，摩擦系數(shù)小，又有良好的抗振性和平穩(wěn)性，但需要一套復(fù)雜的供油設(shè)備，所以只用在機床和重型機床上。氣體軸承高速性能好,但由于承載能力小,而且供氣設(shè)備也復(fù)雜，主要用于高速內(nèi)圓磨床和少數(shù)超精密加工機床上。70年代初出現(xiàn)的電磁軸承，兼有高速性能好和承載能力較大的優(yōu)點，并能在切削過程中通過調(diào)整磁場使主軸作微量位移，以提高加工的尺寸精度，但成本較高，可用于超精密加工機床。在數(shù)控機床中常使用無滑環(huán)摩擦片式電磁離合器和牙嵌式電磁離合器。

      高速數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)已得到極大的簡化，基本上取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機床主軸由內(nèi)裝式電動機直接驅(qū)動，從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現(xiàn)了機床的“零傳動”。這種主軸電動機與機床主軸“合二為一”的傳動結(jié)構(gòu)形式，使主軸部件從機床的傳動系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對獨立出來，因此可做成“主軸單元”，俗稱“電主軸”。由于當(dāng)前電主軸主要采用的是交流高頻電動機，故也稱為“高頻主軸”。由于沒有中間傳動環(huán)節(jié)，有時又稱它為“直接傳動主軸”。電主軸的高轉(zhuǎn)速高達60000～180000r/min，旋轉(zhuǎn)部分的任何微小不平衡量都可能引起巨大的離心力，造成機床的振動，從而影響零件的加工質(zhì)量。電磁懸浮軸承高速性能好，精度高，容易實現(xiàn)診斷，但是由于電磁測控系統(tǒng)復(fù)雜，這種軸承價格十分昂貴，而且長期居高不下，至今沒有得到廣泛應(yīng)用。

      對電主軸進行十分嚴格的校動平衡，使得動平衡精度達到ISO標準G0.4級，即在高轉(zhuǎn)速時，由于殘余動不平衡引起振動的速度大允許值為0.4mm/s。為此，在電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須嚴格遵守結(jié)構(gòu)對稱的原則。電動機轉(zhuǎn)子與主軸之間通過過盈套筒產(chǎn)生的過盈配合來傳遞扭矩，盡量避免采用鍵、螺紋和其他零件連接；（2）潤滑系統(tǒng)采用良好的潤滑系統(tǒng)對高速電主軸性能有著重要的影響。在拆卸主軸時，用高壓泵將高壓油從轉(zhuǎn)子內(nèi)套左端小孔a壓入環(huán)形內(nèi)孔e，過盈套筒1的內(nèi)徑在高壓油的壓力作用下要脹大，這樣就可以方便地將轉(zhuǎn)子拆下。