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主轴组件（或主轴轴系）是机电一体化产品重要装置之一，其重要作用是支承带动旋转件（工件、刀具等）传递转矩和运动。
主轴组件构成：轴、轴承、传动件、密封件、定位件等。
1、回转精度
用径向跳动、端面跳动、轴向窜动的大小即误差表达
影响回转精度的原因：加工误差、装配误差、受力变形、滚动体误差等
径向漂移
角向漂移
轴向漂移
2、刚度
在外加负载作用下，主轴抵御变形的能力。定义式为：
静态外力
转矩
或
刚度局限性的不良影响
影响加工精度
影响传动质量
影响工作平稳性
形位精度
表面粗糙度
主轴组件设计
y
F
K
D
D
=
/
q
D
D
=
/
M
K
3、抗振性
产生原因
强迫振动：外部引起，如联接方式、受力方向、运动均匀性等
自激振动：在工作过程中自身引起并维持
4、热变形
热变形表达
温升
位置变化量
5、耐磨性
即长期保持原始制造精度的能力
回转精度好，标志着静态工作精度好
抗振性、热变形小，标志着动态工作精度好
耐磨性好，标志着精度保持性好
二、主轴组件构造设计
1、构造规定
主轴的可靠定位，工件装夹定位可靠
保证长期可靠运转
构造工艺性好，拆装以便
2、构造布局
主轴前后支承间的跨距
跨距是决定主轴组件刚度的重要原因之一
主轴端部位移（挠度）y由两部分构成：
y1 : 弹性主轴位移（刚性支承）
y2 : 刚性主轴位移（弹性支承）
其中： 为两支承间的截面惯性矩
为悬伸部分的截面惯性矩
K1、K2分别为前、后支承的刚度
图3-62
2
1
y
y
y
+
=
)
(
3
2
1
1
3
1
a
L
I
I
EI
Fa
y
+
=
]
)
(
)
1
(
[
2
2
2
1
2
L
a
K
L
a
K
F
y
+
+
=
1
I
2
I
提高主轴刚度的措施
合理选择L/a
增大轴的直径
缩短主轴悬伸长度a
提高轴承刚度
主轴上传动件的布置
图a:主轴前端受切削力Fc后端受传动力Ft，前端变形不能抵消
图b:主轴前端受切削力Fc和传动力Ft ，前端变形部分抵消
图c、d:主轴前端受切削力Fc,两支承间受传动力Ft
力同向，前支承承载大
力反向，前支承受力小
图3-63
主轴上传动件一般装在主轴支承之间，如图c、d
为了减少弯曲和扭转变形，传动件尽量靠近主轴前支承处；当有两个传动件时，传递转矩大的更应靠近主轴前支承。
三、几种经典的主轴配置形式
1、速度型
角接触球轴承具有良好的高速性能，但它的承载能力较小，因而合用于高速轻载或精密机床，如高速镗削单元、高速CNC车床等。
2、刚度型
适应于中等转速、切削负载较大、刚度规定高的主轴
该类主轴轴径大，主轴刚度高
前支承采用
双列短圆柱滚子轴承 径向载荷
60°角接触双列调心推力球轴承 轴向载荷
后支承采用：双列短圆柱滚子轴承
这种轴承配置的主轴部件，合用于中等转速和切削负载较大，规定刚度高的机床。如数控车床主轴、镗削主轴单元等。
该图是采用圆锥滚子轴承的主轴部件，构造比采用双列短援助滚子轴承简化，承载能力和刚度比角接触球轴承高。不过由于圆锥滚子轴承发热大、温升高，容许的极限转速要低些。合用于载荷较大、转速不太高的一般精度的机床主轴。
3、速度刚度型
合用于径向刚度好、并有较高的转速场所
该类主轴动力从后端传入
前支承采用：角接触推力球轴承
后支承采用：双列短圆柱滚子轴承 承受较大传动力
图3-66