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目前旋转型行波超声电机转子所输出的转矩和转速均来自定子表面与转子局部接触区椭圆运动摩擦驱动,这种局部接触区域摩擦驱动方式是当前超声电机在输出转矩、使用寿命方面存在瓶颈的主要原因。基于此,本文提出并研究定子和转子均采用压电振子的压电定子与压电转子振型嵌合式旋转型行波超声电机结构模型,通过定转子的初始位置匹配装配和实时记录转子转角参数,对压电定子与压电转子进行振动控制,使压电定子和压电转子在电机启动和运行过程中都保持振型互相啮合的驱动状态,克服传统旋转型行波超声电机局部接触摩擦驱动方式的缺陷,有望提高电机能量利用效率、输出更大力矩、提高使用寿命。本文围绕设计出压电定子与压电转子振型嵌合式旋转型行波超声电机,对这种超声电机进行了驱动机理、建模、设计、仿真以及实验研究。现将本文内容综述如下:首先,系统地介绍了旋转型行波超声电机的工作原理、结构特点及应用,综述了旋转型行波超声电机的研究现状,指出了目前旋转型行波超声电机所存在的问题。其次,深入探讨了压电定子与压电转子振型嵌合式旋转型行波超声电机的驱动机理,重点讨论了该电机理论转速并与传统的旋转型行波超声电机的理论转速进行比较,系统地介绍了压电振子的压电现象和压电特性。再次,以直径为60mm的环形超声压电振子为研究对象,应用有限元软件ANSYS10.0对其进行了振动仿真分析,并深入讨论了不同材料参数和不同结构参数影响;同时对压电转子上预压力加载进行了静力学仿真分析,并求出所加载腹板上预压力与压电定转子间预压力的关系。最后,采用阻抗法对超声压电振子进行了扫频测试实验研究,测试结果与有限元仿真结果相比较,得出了基本一致的结论,验证了有限元仿真分析的正确性。同时对制作的样机进行转速测试得出:当只对压电定子施加2相激励电压时,此时样机转速为28r/min;当同时对压电定子和压电转子施加电压激励时,样机转速明显变快,但电机转速不平稳且噪声加大。