在探索直线电机的奥秘时，我们发现它们能够将旋转运动转换为线性运动，这一过程可以通过多种机械手段实现，包括齿条和齿轮传动、皮带轮传动以及其他复杂的机械联动。这些设计都需要各种各样的机械零件，而实现这一转变最有效的方法是将其内置于电机本身中。

基本上，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而产生旋转。直线电机则把这种旋转运动直接变换为线性运动，其精密程度取决于转子的步进角度和所选方法。在1968年，一种名为直线步进电机（Linear Stepper Motor）的新型设备问世，它不仅改变了制造业、精密调准以及流体测量等领域，而且开启了一个全新的技术时代。

使用螺纹直线电机的精确度受到它的螺距影响。在这种类型的直线电机中，将一个螺母安装在轴心，并配以一根可自由沿轴向移动但不能随着轴心旋转的螺杆。这就保证了当轴心旋转时，螺杆能够保持其位置，从而实现了从旋轉到線性的轉換，无论是在内部使用固定的螺纹轴组件还是外部不可旋转但可沿軸向移動之間有固定軸承或導杆组合，都能达到这个目的。

为了简化设计并提高效率，在内部实现这一变换显得尤为重要。这不仅减少了设计复杂性，还使得许多应用领域中可以直接使用无需额外机械联动装置即可进行高精度线性移动。

最初的一些模型采用滚珠丝杆和滚珠锁紧器来完成这一任务，但尽管滚珠丝杆提供90%以上效率，但滚珠锁紧器对校准要求很高且体积较大且成本昂贵，因此在大多数情况下并不是最佳选择。

今天，有几种方法可以克服这些局限，使得直线电机会更加耐用且不需要维护。由于步进式没有滑块，因此唯一磨损的是驱动轴承和由导管/锁紧组成的小口径接触部分。而最近，改良后的滚珠轴承已经提供了一系列适用于高速运行中的长寿命产品。此外，由导管/锁紧构成的小口径接触部分也得到改善，使其更耐用更坚固。

为了提高耐久性，我们首先要了解这台设备结构。Size 17是一款混全式步进马达，它属于尺寸较小的一类。通常情况下，这类马达会采用加工出来的一个空心轴，该空心轴有内凹槽，与一根不锈钢制成的地道连接。当地道沿着马达主軸方向安装时，就能确保当主軸发生任何形式变化时，不锈钢地道不会随之移动，从而保护整个系统免受破坏。此外，大多数零件都是按照#10-32这样的加工标准制作，以满足不同的需求速度级别。而对于“V”形与Acme形两种不同类型编码标准来说，“V”形编码虽然易于加工，却并不利于力矩传递；相反，Acme编码则因其低损耗特点变得越来越受欢迎，因为它意味着磨损降低及更长寿命。但是，如果考虑到“V”形编码表面压力非常高，那么可能会出现额外损失问题。而Acme编码通常被认为用于驱动力的传输，因为它们拥有比“V”形更好的性能表现。

最后，对于混合式马达中的键入内凹槽金属制品结构至关重要。这项技术极大地提高了工作效率，同时减少噪音，并延长了整体设备寿命。此外，由塑料制成的地道具有自润滑特性，可以降低摩擦系数，让整个系统运作更加平稳顺畅。（图7）