步進電機可以通過多種機械方式從旋轉運動轉換為直線運動，包括齒條和小齒輪傳動、皮帶和滑輪傳動以及其他機械耦合機構。所有這些設計都需要各種各樣的機械部件。完成這種轉換最有效的方法是在電機本身。

基本步進電機由磁轉子磁芯旋轉，磁轉子磁芯與定子產生的脈動磁場相互作用。直線絲桿電機將旋轉運動轉化為直線運動，這種轉化的精度取決于轉子的步進角和選擇的方法。線性步進電機，或直線絲桿電機，該技術出現在1968年專利號為3,402,308，并頒發給威廉·亨施克。從那時起，直線絲桿電機在許多要求很高的領域得到了應用。它包括許多要求高的領域，包括制造應用，精密對準和精密流體測量。

螺紋直線絲杠電機的精度取決于它的螺距。所述直線絲桿電機的轉子圓心裝有螺母，所述螺母與螺桿嚙合。為了使螺桿軸向運動，必須采用某種方法防止螺桿與轉子總成一起旋轉。由于螺桿旋轉的限制，螺桿在轉子旋轉時實現直線運動。無論是使用電機內部的固定螺紋軸組件，還是外部螺紋軸上的非旋轉但軸向自由移動的螺母，都是實現旋轉約束的典型方法。

為了簡化設計，在電機內部實現線性變換是有意義的。這種方法大大簡化了設計，使得在許多應用中可以使用直線絲桿電機進行精確的直線運動，而不需要外部機械連接。

最初的直線絲桿電機采用滾珠螺母和螺釘的組合。滾珠絲杠電機的效率可達90%以上，梯形螺紋的效率僅為20% - 70%，具體取決于螺紋條件。

滾珠絲杠電機是將旋轉運動轉化為直線運動的一種有效方法，但滾珠絲杠螺母標定困難、體積大、價格昂貴。因此，在大多數應用中，滾珠絲杠電機并不是一個實用的解決方案。

大多數設備設計人員都熟悉基于直線絲桿電機的混合式步進電機。該產品歷史悠久，和其他設備一樣，它有自己的優勢和局限性。該設計簡單、緊湊、無刷(因而無火花)、驚人的機械優勢、實用的設計和可靠性都是其固有的優勢，但在某些情況下，這種直線絲桿電機不能使用，有些設備沒有日常維護就不能保證耐用。

然而，有幾種方法可以克服這些障礙，使直線絲桿電機具有很高的耐久性和無需維護，由于步進電機的無刷設計，能產生磨損的部件轉子軸承和絲杠/螺母。由此產生的螺紋接頭。多年來滾珠軸承的改進提供了適合直線運動的長壽命類型。近年來，絲杠與螺母組合的使用壽命和耐用性得到了提高。

改善耐久性

首先你必須看看電機的基本設計。研究的一個很好的例子是尺寸17的電機，它在混合式步進電機家族中尺寸較小。傳統上，直線絲桿電機使用由軸承級金屬材料(如青銅)加工而成的空心軸，該材料有一個內螺紋，然后連接到螺紋導軌?？招妮S沿轉子軸安裝。導向材料一般為不銹鋼，具有一定的耐腐蝕性。在大多數零件中使用的螺紋類型是機械加工的(例如#10-32)，它有一個或多個磁頭，這取決于電機所需的分辨率和速度。