為了保證主軸單元的剛性、旋轉精度，并控制滾動體的公轉和自轉打滑，降低噪聲等，需要對主軸NTN軸承施加一定的預緊載荷。例如，角接觸球NTN軸承能承受徑向和一個方向的軸向載荷，在徑向載荷作用下，NTN軸承內部產生一個沿軸向方向作用的力，必須有另一相對的外力( 預載荷) 來平衡。合適的預載荷不僅可以消除NTN軸承的軸向游隙，抑制滾動體的旋轉滑動，還能減小高速旋轉時滾動體與內、外圈滾道接觸角的變化，以影響整個系統的阻尼特性，從而提高NTN軸承剛度和旋轉精度 另外，還可以降低振動噪聲、抑制溫升和延長疲勞壽命。
　　但是預載荷過大，會加劇NTN軸承的摩擦，使溫升迅速提高，以致造成燒傷，降低使用壽命。
　　NTN軸承的預緊方式有徑向預緊和軸向預緊。徑向預緊適用于圓柱滾子NTN軸承 軸向預緊適用于角接觸球NTN軸承、圓錐滾子NTN軸承和推力NTN軸承。角接觸球NTN軸承的軸向預緊，又可分為定位預緊和定壓預緊。即采用改變NTN軸承結構和采用預緊力補償原理( 獨立制作預緊力補償裝置) 2 種方法來實現預載荷的控制。對于定位預緊，在轉速不太高和變速范圍比較小的情況下，采用剛性預載荷( 改變內外隔圈或NTN軸承內、外圈的寬度尺寸差) 來施加預載荷。定位預緊控制預緊力十分有效，操作方便，但會隨速度的升高，軸系零件的發熱而變化，而且電主軸裝配完成后，其預載荷大小無法調整，當NTN軸承出現磨損時，更換NTN軸承勢必要重新調整整個控制系統，這給用戶的維修帶來很多不便。定壓預緊則是在轉速較高和變速范圍比較大的情況下，使用彈性預載荷裝置( 選用合適的彈簧或借助油腔壓力變化) 來調整預緊力大小，可減小溫度和速度對預載荷的影響。對于速度性能和使用壽命要求較高的電主軸，或者需要防止軸系發生軸向振動的場合，可采用定壓預緊。由于定壓預緊中自行設計和制造可調整預載荷的裝置( 如彈簧等) 會吸收NTN軸承的相對位置的微小變化，所以定壓預緊對高速旋轉性能有利，但對系統剛度不利。對轉速變化幅度較大的主軸系統，為確保低速時的剛度和高速時預載荷的穩定，可采用可變預載荷的預緊方式，比如: 預載分檔或定位預載與定壓預載切換等。為了滿足在不同工況下預緊力的優化，目前已在研究開發通過壓電元件控制預緊力的微機控制預緊力系統，實現預緊力的在線控制。
　　研究表明，組配NTN軸承存在最佳預載荷值，其值與多種因素有關。因此在確定最佳預載荷時，應綜合考慮NTN軸承的組配方式、工作轉速、系統剛度及壽命等因素。
　　為提高主軸系統的支承剛度，機床主軸用滾動NTN軸承通常采用雙聯或多聯的組配方式［1］。通常，深溝球NTN軸承、圓柱滾子NTN軸承用來承受主軸的徑向載荷 推力球NTN軸承或推力滾子NTN軸承用來承受軸向載荷 角接觸球NTN軸承和圓錐滾子NTN軸承用來承受徑向、軸向聯合載荷以及載荷方向不夠清晰的附加載荷。根據機床的工作特點，為主軸選用不同的NTN軸承配置形式。例如，因為圓柱滾子NTN軸承能夠補償軸的熱膨脹，如果后端使用超高速單列圓柱滾子NTN軸承，前端使用耐用性好的( 定位預緊) 角接觸球NTN軸承，這樣配置組合，就能簡化主軸結構，使主軸運轉實現高速和高可靠性。