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实现的方法是在电机内部完成。基本的步进电机由具有磁性的转子铁芯通过与由定子产生的脉动定子电磁场相互作用而产生旋转。直线电机把旋转运动变为线性运动，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，或者称为直线步进电机关于1968年首次出现，是William Henschke获得的专利之一，从此被广泛应用于制造、精密调准和精密流体测量等高要求领域。

使用螺纹直线电机会其精确度受到螺距影响。在直线电机中安装一个中心轴上的螺母，并且采用一根螺杆与此螺母配合，这样使得当轴向移动时，必须防止螺杆与转子组件同时旋轉。当轴心固定但轴向可自由移动的外部或内部固定配件用于限制导杆运动时，这种约束方式是典型的。

为了简化设计，在内置在电子设备中的直接利用以提高效率，因此内置在电子设备中的直接利用是一项重要研究领域。这不仅可以减少空间需求，还能降低成本并增加系统整体性能。

最初的直线驱动器采用滚珠丝杆和滚珠销组合，但这对校准要求很高，而且体积较大且成本较高。此外，即便对于将旋转运动变换成.linear movement 的过程来说，滚珠丝杆也是非常有效的一种解决方案，因为它提供了90%以上的效率。但由于梯形孔口提供20%-70% 的效率，它不是所有情况下的最佳选择。

尽管有几种方法可以克服这些障碍，使得混合式步进驱动器更加耐用且无需维护，由于没有刷片设计，这些驱动器会产生磨损唯一的是推举轴承以及由导钉/销构成之圆锥接头。近年来改良后的滑移轴承已经提供了一系列适应到.linear motion 的长寿命产品，而最近导钉/销组合也已有了显著改善。

提高耐久性的关键一步是在了解基础结构后进行深入研究。一例研究案例是Size 17 电池，它属于混全式步骤引擎家族中尺寸较小的一类。通常情况下，直行引擎使用一根空心轴，该空心軸具有内圆锥形孔口，然后连接到带有单头或多头加工圆锥形孔口（如#10-32）的方向钻管。大部分零件所用的圆锥形孔口类型是加工圆锯切工艺制成，如“V” 形圆锯切工艺，但是它对力矩传输并不利，而 Acme 圓錐形圓铰工艺则更具优势，因為它拥有更高効率，以及从使用角度考虑，更少磨損意味着更长壽命。此外，“V” 形圓錐形圓铰工艺之间相对面的角度为60 度，而Acme 圓錐形圓铰工艺仅为29 度，所以如果摩擦、扭矩及圆锺间距离相同，则“V” 形圓錐形圓铰能传递85% 力矩。而根据公式（1）及（2），我们可以计算出两者的效率比值。如果“V” 形圓錐形成功率除以Acme 圣经形成功率，我们就能计算出比值。这里的效率计算还未考虑因 “V” 形円柱表面压力的额外损耗。此外，为增强紧固能力，该环状夹具通常嵌入至位于整个引擎核心区域内的一个铁芯上，并在其内部生产独特风格的人造金属材料，以确保物理稳定性及润滑性能。不过，说它们综合考量是不完全正确，因为它们在这两个方面并不特别突出。在混合式引擎中的该环状夹具优选材料应具有自润滑特质。这主要因为新型工程塑料能够使得导钻-ring 与环状夹具之间摩擦系数降低图3 展示不同环状夹具材料之摩擦系数比较结果明显，但为什么不用塑料做这个环状夾具？虽然塑料对于处理工作而言是一个好选择，但对于混合式引擎中铁芯周围区域却不稳定。不幸的是，当温度升至167 °F 时，该塑料膨胀0.004 英寸，对比之下黄铜只膨胀0.001 英寸见图4

最后，将注意力集中于如何选择合适材料以既保持良好的潜力又保证沿途安全稳定的执行效果，同时注射金属含有内锁定锁定的结构正好符合这一点。（图5）

这样的结构极大地提升了设备运行寿命、高效运作，并减少了噪音问题；相比常规青铜装饰板结构，此款设备更耐用，更易维护。（图6）