混合式直线电机的特点及应用优势研究有刷与无刷区别在物品中展现
当步进电机转变旋转运动为线性运动时，人们可以采用几种不同的机械方法来实现这一目标。这些方法包括齿条和齿轮传动、皮带轮传动以及其他类型的机械联动装置。所有这些设计都需要各种各样的机械零件。而将这种转变完成的最有效方式是直接在电机内部进行。
基本的步进电机通过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而产生旋转。直线电机则将旋转运动转换为线性运动，这一精密程度取决于转子的步进角度以及所采用的方法。直线步进电机，也被称作直线式步进电机，首次出现在1968年的专利中，由William Henschke获得。这之后，它们被广泛应用于诸如制造业、精密调准和流体测量等领域。
使用螺纹直线电机的精确度取决于其螺距。在直线電機轉子的中心安装一个螺母，并用一根具有内螺纹轴向移动但不能与轉子组件一起轉動的导杆。当轉子旋轉時，導杆實現了線性運動，无论是在電機內部使用固定且軸向可自由移動但不能旋轉的螺母，还是外部使用同样原理，都能实现这个效果。
为了简化设计，在電機內部實現線性變換是一個有意義的事。在這種情況下，可以大大簡化設計，使得許多應用領域中不需要額外裝置即可直接使用線性電機進行高精度線性移動。
最初的一些線性電機採用滾珠與丝杆結合體，但滚珠丝杆效率高达90%以上，而梯形螺纹提供效率仅20%-70%。尽管滚珠丝杆对于将旋转运动变为线性运动是一个高效的手段，但滚珠锁紧器对校准要求很高且体积较大，成本昂贵，因此在许多应用领域中并不是一个实用的解决方案。
然而，有几种方法可以克服这一限制，使得无刷混合式直线电机会更长时间运行而不需要维护，因为它没有磨损除轴承和驱动导管/锁紧器之外的地方。此外，不锈钢材料用于制造导管，以及改善了导管和锁紧器组合中的耐久性能进一步提高了整体寿命。
为了提高耐久力，我们还必须了解整个系统结构的一个例子是Size 17型号，它属于混全式步进家庭中的较小尺寸。在绝大多数情况下，将空心轴装入到离心轴上，然后在其中加工出内螺纹，以便连接到具有相同或略微不同大小内孔口径（例如 #10-32）的橡胶或塑料导管。这使得负载均匀分布，从而减少摩擦并增加稳定性。此外，还有一种特殊类型叫做“V”形或者Acme 螺纹，这两者之间存在显著差异。“V”形通常用于紧固，而Acme 螺纹则用于驱动，因为它们能够提供更好的力矩传递能力，同时也因为它们表面光滑度和公差得到严格控制。一旦选择正确材料，如工程塑料，那么这就能降低摩擦系数并提高整体效率。
