直线电机把旋转运动转变为线性运动，完成这个转变的精密性取决于转子的步进角度和所选方法。直线电机的转子中心装置一个螺母，相应地一个螺杆与此螺母啮合，为使螺杆轴向移动，必需用某种方法来防止螺杆与转子组件一同转动。由于螺杆转动受到制约，当转子旋转时，螺杆实现了线性运动。无论是电机内部用固定螺纹轴组件还是外部的螺纹轴上使用不能旋转但轴向可自由移动的螺母，都是实现转动约束的典型方法。为简化设计，电机内部实现线性变换是有意义的该方法极大地简化了设计，使得在许多应用领域中能够在不安装外部机械联动装置的情况下直接使用直线电机进行精密的线性移动。
最初的直线电机采用了一个滚珠螺母和丝杆的结合体。滚珠丝杆提供了90%以上的效率，而根据螺纹条件，梯形螺纹提供的效率仅有20%70%尽管滚珠丝杆对转换旋转运动为线性运动是一个高效的方法，但是滚珠螺母很难校准，而且体积庞大，费用高贵。因此，大多数应用领域中，滚珠丝杆并非是一个实际的解决方法。
大多数设备设计人员对以直线电机为基础的混合式步进电机是熟悉的该产品有多年的历史了与其它设备一样它有其自己的优点和局限性。设计简便、紧凑、无电刷(因此无火花)惊人的机械优点、设计的实用性以及可靠性是与生俱来的优点，然而在某些情况下，此直线电机不能用于某些设备，因为在没有日常维护的条件下它不能保证耐久的然而，有几种方法克服了这样的障碍，使直线电机具有高的耐久性且不用维护，由于步进电机的无电刷设计，发生磨损的唯一部件是转子轴承以及由导向螺杆/螺母组成的螺纹接合。
直线电机使用由一轴承级金属材料(如青铜)加工成的一个空心轴，该空心轴具有内螺纹然后与螺纹导杆连接。该空心轴沿转子轴线装置。导杆资料通常为不锈钢，具有某种防腐蚀性能。大多数零件所用螺纹的型式是加工螺纹(如#10-32此螺纹有单头或多头，这取决于电机所需的分辨率和速度。
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