音圈电机作为特种直线电机,越来越多的被应用于各行业领域。其中,动磁式音圈电机凭借其优良的性能,逐渐得到了更广泛的关注。国外对于音圈电机的技术研究已经趋于成熟,而国内对其的研究工作却仍处于初级阶段。本文从动磁式的作动原理出发,设计并开发了一台大推力、大行程、可实现高频作动的动磁式音圈电机。应用多物理场耦合模拟软件Comsol 5.2对电机的核心结构进行了模拟对比分析,同时对电机结构的关键参数进行了参数化扫描计算。计算结果表明,电机的推力随永磁体的厚度和宽度的增大而先增大后趋于不变,随线圈匝数的增加而先增大后趋于不变,随气隙尺寸的增大而先减小后不变。本文还以自制的动磁式音圈电机为作动器构建了一套疲劳试验系统,并对硫化天然橡胶材料进行了疲劳性能测试。试验结果表明,硫化天然橡胶的疲劳寿命会随着应变幅值的增大和加载频率的提高而变短。同时,还进行了大位移幅值的疲劳试验和静态压缩试验。上述试验验证了该动磁式音圈电机能够提供静态最大载荷±750N,动态最大载荷±1250N的作动力,载荷精度0.001N;能够提供40mm的位移行程,位移精度0.1μm;能够提供0.001~50Hz的作动频率,且长时间运行稳定,清洁无噪声。