Lineaarinen toimilaite on mikä tahansa laite, joka tuottaa työtä muuttamalla epälineaarista energiaa lineaarisessa liikkeessä. Lineaarisissa toimilaitteissa käytetään monia erilaisia primäärienergian lähteitä sähkömoottoreista neste- ja ilmanpaineisiin sekä lämpölaajenemiseen. Jokainen toimilaitetyyppi tai -luokka sopii erilaisiin sovelluksiin koon, tehon, potentiaalin ja tehovaatimusten perusteella. Näitä ovat ovenavaajat, raskaat koneen toimilaitteet ja pienet, tarkat prosessinohjaimet.
On olemassa hämmästyttävä määrä prosesseja, koneita ja laitteita, jotka käyttävät laitteita, jotka toimittavat lineaarisen toiminnan. Nämä vaihtelevat nöyrästä DVD -lokeron avaajastä jättiläisiin hydraulisiin päihin, jotka voivat tuottaa kymmeniä tuhansia kiloja painetta. Näiden välttämättömien laitteiden perusperiaate on yhden, tyypillisesti pienen, epälineaarisen energialähteen muuttaminen suurentuneeksi lineaariseksi liikeksi. Lineaarisissa toimilaitteissa on useita yleisesti käytettyjä primäärienergian lähteitä; jokaisella on oma erityinen muuntomekanisminsa. Useimmiten nämä ovat pyörivää liikettä tai paineistettuja nesteen tuloja, vaikka on olemassa useita harvemmin käytettyjä tyyppejä, kuten kuumavaha -toimilaitteita.
Pyörivä lähde lineaarinen toimilaite käyttää yleensä sähkömoottoria syöttöenergian syöttämiseen. Tämä toimilaite käyttää nokkoja tai johtoruuvijärjestelyjä muuntaakseen moottorin pyörimisenergian suoraviivaiseksi. Esimerkki johtoruuvista on suosittu valinta, koska se tarjoaa laajan valikoiman jatkopituuspotentiaalia. Moottori kiertää karkeaa kierrejohtoruuvia, joka kulkee toimilaitteen varteen kiinnitetyn mutterin läpi. Mutteri ja toimilaite eivät pääse kääntymään, ja sen seurauksena ne siirtyvät ylös ja alas johtoruuvia kääntyessään ja tarjoavat lineaarisen liikkeen.
Nokka -tyyppisessä lineaarisessa toimilaitteessa käytetään epäkeskistä nokkaa, joka on kytketty toimilaitteen varteen sarjan nivelten tai nokan etupuolella olevan uran kautta. Kun nokka kääntyy, se työntää toimivartta eteenpäin tai vetää sitä taaksepäin. Tällä muunnelmalla ei ole yhtä suurta liikealuetta kuin johtoruuvitoimilaitteella, mutta se pystyy syöttämään erittäin tarkasti. Nokka -toimimoottorit käyttävät usein elektronisia askelmoottoreita, jotka mahdollistavat paremman etenemisen ohjauksen ja tarkan prosessinohjauksen.
Hydrauliset ja pneumaattiset toimilaitteet käyttävät paineistettua kaasua tai nestettä lineaarisen liikkeen saavuttamiseksi ja niillä on suurin lähtöpotentiaali. Nämä järjestelmät koostuvat männästä, joka on suljetussa putkessa, jonka molemmissa päissä on venttiilit. Mäntä on kytketty toimilaitteen tankoon, joka kulkee putken toisessa päässä olevan tiivisteen läpi. Ulkoinen paineistetun kaasun tai nesteen lähde, tyypillisesti ilma tai hydrauliöljy, johdetaan sylinteriin yhden venttiilin kautta. Toimilaite siirtyy eteen- tai taaksepäin riippuen siitä, lisätäänkö nestettä männän ylä- vai alapuolelle.
On olemassa monia muita, harvemmin käytettyjä lineaarisia toimilaitteita, kuten lämpötoimilaitteita, jotka hyödyntävät materiaalien, kuten vahan, paisumista lineaarisen liikkeen aikaansaamiseksi. Muita tyyppejä ovat pietsosähköiset, magneettiset ja hammaspyörätoimilaitteet. Ehkä yksinkertaisin on manuaalinen ruuvityyppi, joka on samanlainen kuin vernierin säätö. Tämäntyyppinen lineaarinen toimilaite käyttää samaa periaatetta kuin johtoruuvit, mutta tyypillisesti siinä on hienompi kierre tarkempaa säätöä varten.