数控机床主轴变速方式主要有无级变速、分段无级变速和内置电机变速等几种。

(1)定传动比的连接形式，无级变速

在小型数控机床上，主电动机和主轴一般采用定传动比的连接形式，或是主电动机和主轴直接连接的形式，在使用定传动比传动时，为了降低噪声与振动.通常采用V形带或同步带传动。双强机床主轴称电动机和主轴直接连接的形式，可以大大简化主轴传动系统的结构，有效提高主轴刚度和可靠性，但是，其主轴的输出转矩、功率和恒功率调速范围决定于主电动机本身，另外，主电动机的发热对主轴精度有一定的影响。

1)采用交流主轴驱动系统实现无级变速传动，在早期的数控机床或大型数控机床(主轴功率超过100 kW)上，也有采用直流主轴驱动系统的情况。

2)在经济型、普及型数控机床上，为了降低成本，可以采用变频器带变频电动机或普通交流电动机实现无级变速的方式。

3)在高速加工机床上，广泛使用主轴和电动机一体化的新颖功能部件—电主轴。电主轴的电动机转子和主轴，一体，无须任何传动部件，可以使主轴的转速达到数万转.甚至十几万转侮分钟。

此传动系统由主轴电机通过V形皮带或同步齿形带将运动直接传给主轴，主轴的变速由主轴电机的变速来实现，它主要用在数控机床和小型加工中心上，这种传动方式可以避免齿轮传动时的振动和噪声，结构简单，调整和维护方便，但主轴特性完全由主轴电机的输出特性决定，这就对主轴电机提出了较高的要求。

双强机床主轴表示数控机床所用的主轴电机有直流主轴伺服电机和交流主轴伺服电机两种。直流主轴伺服电机用得较早，驱动技术成熟，使用比较普遍，但其结构中的电刷易被换向时产生的火花烧毁，必须定期维修。交流主轴电机没有电刷，不产生火花，使用寿命长，维护方便，己成为现代数控机床传动系统的主要驱动元件。另外，机械式无级变速在数控机床主传动中也不乏少见，机械无级变速装置大多是靠摩擦力传递转矩，并通过改变主动件和从动件的传动半径，将输入轴的恒转速转变为输出轴的一定范围内的无级转速.机械无级变速的显著特点是易发热磨损，传动效率不高，功率多在20k W以下，变速范围一般为3-15 r/min,远低于数控机床对主传动系统变速范围的要求。因此，必须加上分级变速机构才能满足使用。