Решение для XY-позиционеров и небольших обрабатывающих центров, таких как 3D-принтеры.

Линейные актуаторы выпускаются в широком диапазоне размеров, но в последние несколько лет производители все больше внимания уделяют компактным размерам. Однако, независимо от размера актуатора, добавление двигателя может сделать общую габаритную часть всей системы слишком большой для применений с ограниченным пространством. Некоторые производители решают эту проблему, интегрируя двигатель и ходовой винт (или шариковый винт) в один узел, что обычно называют гибридными актуаторами.

Наиболее распространенным вариантом гибридной конструкции является шаговый двигатель со встроенным ходовым винтом, поскольку оба компонента имеют схожие характеристики по нагрузке, скорости и силе осевого усилия. И именно здесь, пожалуй, интегрированная компоновка обеспечивает наибольшее преимущество, поскольку нагрузки и усилия, требуемые в системах с ходовым винтом, обычно меньше и лучше подходят для конструкции без внешних направляющих (т. е. без линейных валов или направляющих для поддержки нагрузки). Однако в гибридные приводы можно интегрировать направляющие, что обеспечивает им большую универсальность для использования в таких приложениях, как системы точного позиционирования, где необходимо поддерживать нагрузку во время ее перемещения.

В основе гибридного привода лежит двигатель с полым валом. Вместо распространенной конструкции двигателя, включающей простой приводной вал, проходящий через центр ротора, винтовой вал или винтовая гайка устанавливаются внутри ротора. Когда винтовой вал установлен внутри ротора, такая конфигурация иногда называется винтовым приводом, а когда винтовая гайка установлена ​​внутри ротора, такая конфигурация обычно называется гайкой.

Конструкция с приводным винтом наиболее схожа с традиционной винтовой сборкой с точки зрения фиксации концов, где один конец винта поддерживается одним или двумя осевыми подшипниками и соединен с двигателем, в то время как противоположный конец либо «свободен» (не поддерживается), либо поддерживается одним или двумя осевыми подшипниками. Отличие гибридного привода с приводным винтом заключается в том, что приводной конец винта установлен непосредственно в роторе двигателя и поддерживается подшипниками внутри ротора. Внешние подшипники или соединение винта с двигателем не требуются. Как и в традиционной винтовой сборке, гайка устанавливается снаружи двигателя, а вращение винта перемещает гайку вдоль вала винта.

В конфигурации с приводной гайкой движение может происходить двумя способами: комбинация гайки и двигателя может быть ограничена таким образом, что вал винта перемещается вперед и назад по мере вращения гайки двигателем; или вал винта может быть ограничен таким образом, что узел двигателя и гайки перемещается вдоль неподвижного винта. Когда вал винта ограничен и ему не разрешается вращаться, обычно можно достичь более высоких скоростей, поскольку предотвращается «взмах» (эффект, похожий на прыжок через скакалку, который возникает при очень быстром вращении винта). Для компенсации осевых нагрузок обычно устанавливается осевой подшипник на внешней окружности гайки винта (внутри ротора двигателя).

Наряду с преимуществом компактных размеров, меньшее количество механических соединений может снизить общую податливость системы по сравнению с аналогичными системами, в которых двигатель соединен с винтом извне. В системах без линейных направляющих основные области применения гибридных приводов включают перемещение относительно небольших грузов путем толкания или тяги, а также точное позиционирование, например, в задачах фокусировки и сканирования.