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无级变速
数控机床一般采用直流或交流主轴伺服电动机实现主轴无级变速。
交流主轴电动机及交流变频驱动装置（笼型感应交流电动机配置矢量变换变频调速系统），由于没有电刷，

不产生火花，所以使用寿命长，且性能已达到直流驱动系统的水平，甚至在噪声方面还有所降低。因此，目

前应用较为广泛。
主轴传递的功率或转矩与转速之间的关系。当机床处在连续运转状态下，主轴的转速在437~3500r/min范围内

，主轴传递电动机的全部功率11kW，为主轴的恒功率区域Ⅱ（实线）。在这个区域内，主轴的大输出扭矩

（245N.m）随着主轴转速的增高而变小。主轴转速在35~437r/min范围内，主轴的输出转矩不变，称为主轴的

恒转矩区域Ⅰ（实线）。在这个区域内，主轴所能传递的功率随着主轴转速的降低而减小。图中虚线所示为

电动机超载（允许超载30min）时，恒功率区域和恒转矩区域。电动机的超载功率为15kW，超载的大输出转

矩为334N.m。 [4] 
分段无级变速
数控机床在实际生产中，并不需要在整个变速范围内均为恒功率。一般要求在中、高速段为恒功率传动，在

低速段为恒转矩传动。为了确保数控机床主轴低速时有较大的转矩和主轴的变速范围尽可能大，有的数控机

床在交流或直流电动机无级变速的基础上配以齿轮变速，使之成为分段无级变速。
优势分析编辑
在高速主轴单元中，由于机床既要进行粗加工，也要进行精加工，因此对主轴单元提出了较高的静刚度和工

作精度的要求。另外，高速机床主轴单元的动态特性也在很大程度上决定或者制约了机床的价格质量和切削

能力。当切削过程出现较大的在振动时，会使*出现剧烈的磨损或破损，也会增加主轴轴承所承受的动载

荷，降低轴承的精度和寿命，影响加工精度和表面质量。因此，主轴单元应具有较高的抗振性。
相比一般的传统主轴，电主轴将电机内置，传动上摒弃了皮带和齿轮，在高速运转情况下，很好的解决了振

动和噪声问题，提高了机床的加工精度和加工表面粗糙度，可以快地实现较高的速度变化，即主轴回转时

要具有*的角加速度，这*的提高了生产效率。