直线超声电机具有无电磁干扰，断电自锁，低速大推力，位移分辨率高，直接驱动负载等突出优点，在航空航天、武器装备、生物医学工程、纳米技术以及精密仪器等领域都有着广阔的前景。直线超声电机的小型化及集成化是直线超声电机的一个重要发展方向，特别是在微小型精密驱动场合，大有替代电磁电机之势。本文从电机结构优化设计及柔性夹持影响的理论分析入手，设计并制作了三种柔性夹持的小型U型直线超声电机，以实验的方法验证了理论分析的正确性。概括起来，本文的主要研究内容和研究成果有下面三部分组成：1）本文基于APDL，对铍青铜材料的U型直线超声电机进行结构优化，设计了新的结构参数，将模态频率差缩小到200Hz以内。2）推导了夹持刚度计算公式，分析了夹持位于振子的纵振节面处或弯振最大振幅处对振子的振型影响最小，而横向刚度及弯曲刚度应该尽量大，这样才能获得更大输出力及结构稳定性。3）设计并制作了三种柔性夹持，利用测位移法测得电机在不同频率、不同预压力下的最大速度及最大输出力，验证了横向刚度对电机输出力的影响规律。特别是基于直梁型柔性夹持的小型直线超声电机，最大输出力可以达到18N。此外，还针对此电机进行了最小步距测定实验，最小步距可达20nm。