当步进电机转变旋转运动为线性运动时，需要通过多种机械手段来实现，这些手段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各样的机械零件。而将这种转变在电机内部高效完成的关键是采用内置线性变换技术。基本的步进电机是由具有磁性的转子铁芯与定子产生的脉动磁场相互作用而产生旋转。直线电机则将旋转运动直接转换为线性运动，其精度取决于轉子的步進角度和所选方法。直线步进电机起源于1968年的专利，自此被广泛应用于如制造、精密调准和精密流体测量等领域。

使用螺纹直线电机的精确度主要取决于其螺距。在直线电机中，将一个螺母安装在轴心，并配合一根螺杆以防止它随着轴心一起旋转。当轴心旋转时，螺杆实现了沿着轴向的移动，无论是在固定在外部或内部均可实现这一点。

为了简化设计，在内置设备中进行这类变换显得尤为重要。这不仅减少了复杂性，而且使得许多应用领域可以无需外部机械联动装置即可直接利用直线电机会进行精确的移动。

最初，直线電機採用滾珠軸承與丝杆結合體，這種設計提高了90%以上效率，但滚珠销对校准要求很高且体积较大且昂贵，因此并不适用于大多数应用场景。

绝大部分设备设计人员熟悉基于混合式步進電機构建的線性電機，它们已经有了一定的历史，与設備一样，也有自己的优缺点。它们因其简单易行、紧凑型号，无刷特征（因此没有火花）、惊人的机械优势、高实用性及可靠性能而受到欢迎。但是，在某些情况下，这种类型的線性電機并不能满足所有设备，因为在没有日常维护的情况下，它们无法保证长期耐久。

尽管如此，现在有一些方法可以克服这些局限，使線性電機更加耐久且不需要维护，由於無刷設計，磨损唯一两个组件——轉子軸承及由導條/銷組成之螺紋連接处。此外，由於導條/銷組合最近取得改善，其寿命和耐用也已得到提升。

要提高這類電機長期運作能力首先應該了解它們基本構造。一個好的研究例子就是Size 17電機，這是一款小型混全式步進電機。在許多情況下，這種類型之所以能夠實現有效運動，是因為選擇適當材料來製造空心軸，並將其與導條進行聯繫，而這個空心軸位於轉子的中心位置，以便進行運動控制。此外，大部分零件所用的螺紋形式通常是加工成形，如#10-32單頭或多頭依據需求選擇，因為“V”形或Acme形都是適用於傳輸動力的理想選擇之一，但從使用角度看，“V”形對動力傳輸並非最佳，因為它們相對面間隔較小（60度），而Acme則較佳（29度）。

最后，一旦确定最适合你项目需求的手段，就应该考虑到选择正确材料以获得最高效率并延长产品寿命。如果选择正确材料，那么你的产品将能够提供更好的性能，更长时间运行而无需额外维护工作，从而降低整体成本并增加客户满意度。