郭全圆，刘永刚，2,曾奥柯，闫鹏飞

(1.河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 471003；2.河南科技大学 机械装备先进制造河南省协同创新中心，河南 洛阳 471003)

0 引言

压电驱动器主要是利用压电材料的机电耦合特性来实现驱动功能的一类驱动元件。与传统的机电驱动元件相比，压电驱动器具有位移分辨率高，响应速度快,激励能量小及不受电磁干扰等优点，广泛应用于航空航天、精密光学系统、微米纳米驱动等精密领域[1]。近年来，压电驱动器研究大多是对径向或轴向直线驱动性能的研究，对扭转驱动性能的研究较少。由于在超声波电机、压电马达、精密定位等领域都需要用到扭转驱动，不少国内外学者们都希望研制出具有较强扭转驱动能力的压电扭转驱动器。目前提出的压电扭转驱动器根据实现扭转方式的不同可分为机械转换式[2-4]和直接利用压电常数式[5-7]。机械转换式通过将压电元件产生的直线位移利用一些机械转换机构变成扭转位移输出，由于机械转换机构的存在，不可避免地出现驱动性能的损耗，且此类驱动器一般结构复杂，整体体积大，生成成本高，不利于精密微驱动场合应用。利用压电常数式是通过改变压电驱动器的结构形式，使驱动器自身的切向应变最大化，其中电极结构形式对扭转性能的影响最大。相对于机械转换式，此类驱动器结构简单，扭转驱动效率高，适用于不同要求的驱动场合。就目前提出的利用压电常数扭转驱动器来看，虽然实现了预期的扭转效果，但电极结构形式均较复杂，制造难度大且成本高。……