当步进电机从旋转运动转变为线性运动时，可以通过多种机械方法实现，包括齿条和齿轮传动、皮带轮传动以及其他机械联动装置。这些设计都需要各种机械零件。而将这种转变最有效地完成的方法是在电机内部实现。基本的步进电机是由具有磁性的转子铁芯与由定子产生的脉动定子电磁场相互作用产生转动。直线电机将旋转运动转换为线性运动，其精密性取决于转子的步进角度和所选方法。线性步进电机，也称为直线步进电机，首先在1968年的第3,402,308号专利中出现，是授予William Henschke的人。

使用螺纹直线电机会根据其螺距来确定精度。在直线电机中安装一个螺母，并对应地采用一根螺杆，与此螺母啮合，以便使螺杆轴向移动，同时防止它与转子组件一起旋转。当轴承受制约时，在没有外部力作用的情况下，仅需沿着轴向移动就能实现线性运动。这可以通过在内置于或连接到固定不旋轉但可自由移动轴上的固定部分上使用非旋轉但可自由移动的材料来实现，如橡胶或塑料。

简化设计并在内部实现该变化是一项有意义的工作，这样做极大地简化了设计，使得许多应用领域可以直接使用无需额外机械联结系统即可进行高效率、高精度的推拉操作。此外，由于滚珠丝杆提供超过90%以上的效率，而梯形螺纹仅提供20%-70%，因此滚珠丝杆对于提高效率是一个理想选择。不过，由于滚珠锁环对校准要求很高且体积较大，而且成本昂贵，因此它不是所有应用领域中实用的解决方案。

尽管如此，大多数设备工程师熟悉基于混合式步进驱动器构建的大型直流驱动器，这些驱动器已有多年历史，它们具有自己的优势和局限性。它们简单、紧凑，无刷（因此无火花）、拥有惊人的机械优点、实用性强且耐用，但在某些情况下无法用于特定的设备，因为没有日常维护，它们可能不能保证长期耐久性能。

然而，现在有一些方法可以克服这个问题，使得这类驱动器既耐久又不需要维护，因为由于无刷设计，只有两个部件会磨损： 转子的轴承以及由导针/锁环组成的一系列锥形接头。最近，改善了滚珠轨道寿命，以及导针/锁环组合中的寿命和耐用性的研究也取得了显著成果。

为了提高这种类型驱 动器 的性能，我们必须了解它们基本结构的一个例子是Size 17 电機，它属于混全式步進電機家族中尺寸较小的一类。在这些情況下，一個空心軸通常被加工為一個內斜軸，然后與導條連接，這種導條通常是不銹鋼製造，並具有良好的抗腐蝕性能。大多數零件採用的螺紋形式是加工過程中的V型或Acme型，這取決於所需之準確程度及速度。此外，這兩種類型各有優缺點，其中V型為加工較易而傳輸動力則較差；而Acme则相反，更適合傳輸動力，但對於加工則更具挑戰。

最后，对于混合式一步骤控制装置来说，选择正确材料至关重要，以确保最佳运行性能。此处展示了一种金属铝框架结构，该结构通过注塑方式制作，并包含内置以形成整体结构必不可少的心形槽口。这一创新技术结合了优质材料以最大限度减少摩擦，从而降低运行噪音并增加寿命，同时保持整体轻巧灵活，为用户提供更加舒适和安全的操作环境。此外，该技术还允许生产者根据客户需求调整产品尺寸，从而满足不同市场需求，不断提升产品竞争力，为用户提供更广泛范围内更完美适配解决方案。