同期電気主軸が動作する時、内蔵のモーターと転がり軸受は回転過程で大量の熱を発生し、同期電気主軸は構造がコンパクトで、隙間が小さく、自発放熱効果が弱く、もし熱が適時に放出されなければ、電気主軸の内部部品間に異なる程度の熱膨張が発生し、同期電気主軸の剛性、加工精度などの性能パラメータに影響し、甚だしきに至っては主軸の使用寿命に深刻な影響を与える。これに対して、2つの冷却方法を紹介します。

電気主軸の全体冷却には、通常、液体冷却と強制冷却の2つの方法がある。

（1）液体冷却とは、電気主軸の内部で冷却水を循環させる設計であり、外部に相応の冷却機を備え、冷却液体を同期主軸の内部で循環させて内部熱を持ち去る。この冷却方法の利点は設計が簡単で信頼性があり、冷却効果が顕著であり、欠点は主軸軸軸芯に対する冷却効果が低く、冷却器コストが高いことである。

（2）空気強制冷却とは、電気主軸ケーシングとモータステータとの間に強制対流を設計した通路を指す。モータで発生した熱は熱伝導によって強制対流域に入り、後に熱を空気中に持ち込み、電気主軸の恒温動作を実現する。空気強制冷却には汚染のない特徴がある。静圧気体軸受を使用する場合、静圧気体軸受の気体は主軸内部を循環し、モータの一部の熱を持ち去るために使用することができる。

同期電気主軸の冷却放熱は非常に必要であり、特に高温の天気の下で、使用中に電気主軸に過熱が発生した場合、放熱措置をとるかどうかを考慮し、電気主軸を過熱状態で運転させず、使用寿命に影響を与えないようにしなければならない。