当我回顾步进电机从旋转运动转变为线性运动的过程时，我意识到这一转变可以通过几种机械方法实现，包括齿条和齿轮传动、皮带轮传动以及其他机械联动装置。所有这些设计都需要各种复杂的机械零件。而最有效地完成这种转变的方式是将其内置于电机内部。

基本上，步进电机通过磁性的铁芯转子与由定子产生的脉动定子电磁场相互作用来产生旋转。直线电机则将旋转运动转换为线性运动，其精确程度取决于轉子的步进角度和所选方法。直线步进电机，也称为直线步进电机，是在1968年首次出现，它们被广泛应用于要求极高精度的地方，如制造、精密调准和流体测量等领域。

使用螺纹的直线电机会根据其螺距来决定其精度。在一个典型的情况下，一个具有固定轴向移动能力但不能旋转的螺母会被安装在直线电机中的中心位置，与此对应的是一根能够沿着轴向移动但不能随着电机一起旋轉的一根螺杆。当这个螺杆随着转子的旋轉而移動時，由於它受到约束，因此實現了線性的運動。这種約束通常通過電機內部或外部不動輪軸上的固定的螺紋組成來實現。

為了簡化設計並提高效率，在電機內部實現線性變換是一個有意義的事。我們知道，這種方法極大地簡化了設計，使得許多應用領域中可以直接使用無需額外聯接裝置的直線電機進行精確之間續移動。

最初，直線電機采用了一种滚珠丝杆结合体。滚珠丝杆提供90%以上效率，而梯形丝杆仅能提供20%-70%效率。不过尽管滚珠丝杆是一种高效率的手段，但滚珠轴承对校准要求很高，并且体积较大、成本昂贵，因此并非适合大多数应用领域。

然而，有几种方法可以克服这些限制，使得直线 电机会具有更长寿命并减少维护需求。一旦我们了解了这台设备结构，就能开始研究如何提高它们的耐久性，比如Size 17混全式步进motor，它属于尺寸较小的一个类别。这台设备通常使用由青铜材料制成空心轴，这个空心轴有内螺纹，然后与不锈钢导管连接。在运行时，这个空心轴沿着圆柱面安装，从而保证了良好的稳定性。此外，大部分零件都是加工用的“V”形或Acme类型，以确保它们能够承受必要负载，同时保持良好的性能和可靠性。

最后，不同类型材料之间磨擦系数差异巨大，而且对于混合式电子产品来说，更重要的是选择一种既不会因温度升高等原因膨胀也不易损坏（即黄铜）的材料以保持设计预期中的性能。此外，还必须考虑到合适选择材料以满足双重目标：既要确保系统运行顺畅又要避免过早磨损——这是技术人员一直寻求解决的问题之一。但是，用工程塑料制作驱动环就没有那么理想，因为虽然它可以降低摩擦系数，但由于温度变化可能导致塑料膨胀，从而影响整个系统稳定性。如果我们想要获得最佳结果，那么我们的目标应该是在保持设计整洁同时也尽可能减少维护需求。