轉子散熱條件差，又直接安裝在主軸上，設計中應盡量減小電動機徑向傳熱熱阻，使轉子的發(fā)熱量盡可能多地通過氣隙傳到定子和殼體中去，并由冷卻液帶走。主軸軸承高速下的劇烈摩擦發(fā)熱和高頻電動機發(fā)熱會使主軸產生熱變形，甚至引起主軸系統(tǒng)失效，大大阻礙了新技術的發(fā)展。為了提高散熱效果，保證電動機的絕緣安全，高速電主軸采用油一水熱交換循環(huán)冷卻系統(tǒng)如圖3 所示。系統(tǒng)采用連續(xù)、大流量、冷卻油對定子進行循環(huán)冷卻，冷卻油從主軸殼體上的入油口輸入，通過定子冷卻套上的螺旋槽，與電動機定子進行充分的熱交換，將電動機產生的絕大部分熱量轉移到油中，從殼體的出油口輸出，然后流經逆流式冷卻交換器，與冷卻水進行再一次熱交換，將熱油溫度降到接近室溫后，流回油箱，再經過壓力泵增壓輸到入油口，從而實現(xiàn)循環(huán)冷卻。根據主軸電動機的要求，冷卻油的入口溫度T 在10 ～ 40 ℃之間，溫升不得超過10 ℃。

      單列、雙列圓柱滾子軸承在高速性能方面均劣于角接觸球軸承。角接觸軸承是具有接觸角的軸承，可以看出圓錐滾子軸承。接觸角越大軸向剛度越好，但因為球與滾道之間的陀螺滑動和自旋滑動也大，因此發(fā)熱也會增加。4（ISO1940-1），主軸在高速旋轉情況下具有噪音小的優(yōu)點。為了提高速度性能，方法是減小球的大小(或質量)改變溝道的曲率系數，以減小球的離心力，降低高速運轉時產生的內部載荷，同時增加球的數量以提高剛性。作為高速主軸軸承材料，陶瓷(Si3N4)有以下優(yōu)點：高速旋轉時滾動體產生的離心力小，重量輕。由于密度比軸承鋼小。旋轉力矩可以減小，因此可以降低溫升，提高壽命。良好的導熱性使陶瓷材料的滾動體在高速運轉時不易與金屬產生粘著。熱膨脹小，滾動體與內圈接觸時不易發(fā)生預緊力增加而導致游隙減小。軸承的變形小，由于硬度高、剛性好。主軸的剛性也得到提高。綜上所述，因此，采用陶瓷資料(Si3N4)作為滾動體，與軸承鋼滾動體相比速度可提高約255%壽命可提高約3倍。

      電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑；也可以采用脂潤滑，但相應的速度要打折扣。所謂定時，就是每隔一定的時間間隔注一次油。因此，國內電主軸生產廠家可以充分利用數控雕銑機市場迅速發(fā)展的契機，踴躍參與到電主軸的開發(fā)和生產中，這樣既可以為加工中心配套電主軸打下堅實的基礎，也能為加工中心電主軸的國產配套準備好充分的條件。所謂定量，就是通過一個叫定量閥的器件，控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑，指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤滑作用；太多，在軸承高速旋轉時會因油的阻力而發(fā)熱。

      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。這種軸承供應方便，價格較低，摩擦系數小，潤滑方便，并能適應轉速和載荷變動幅度較大的工作條件，因而得到廣泛的應用。為此，在電主軸結構設計時，必須嚴格遵守結構對稱的原則。電動機轉子與主軸之間通過過盈套筒產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；在拆卸主軸時，用高壓泵將高壓油從轉子內套左端小孔a壓入環(huán)形內孔e，過盈套筒1的內徑在高壓油的壓力作用下要脹大，這樣就可以方便地將轉子拆下。