张 健，王笑竹，何 勍，荆 珂

(1.营口理工学院,辽宁 营口 115014；2. 辽宁工业大学,辽宁 锦州 121001)

0 引 言

超声电机利用压电材料的逆压电效应，激发弹性体在超声频率范围内微幅振动，将这种微幅振动转换成动子的旋转或直线运动，来实现功率输出以达到驱动负载的目的[1]。超声电机不同于传统的电磁电机，它没有磁极绕组和磁路，不依靠电磁相互作用来转换能量，且无噪声、无电磁干扰、响应快，是一种可称之环保型动力源[2]。在航天、机器人、汽车、照相机、医疗器械、微电子机械等领域都已得到成功的应用[3]。

直线超声电机是超声电机领域的一个重要分支。以其结构简单，设计灵活、越来越得到人们的关注，在微型、直线运动装置的驱动和控制领域有着广阔的应用前景，已经成为国内外研究的热点之一。从20世纪80年代，国外一些学者和科研机构就开始了直线型超声电机的研究[4]，哈尔滨工业大学研制出一种基于夹心换能器式直线超声电机，驱动齿产生椭圆运动，推动导轨运动。电机在40N预紧力下，无负载速度480mm/s；纵振驱动电压120V，弯振驱动电压180V，预紧力110N，相位差60°时最大推力25N，最大速度为270mm/s。南京航空航天大学研制出一种纵、弯复合模态直线超声电机，两定子并联同时驱动时，弯振电压峰峰值为300V，纵振电压峰峰值为200V，频率为36.77kHz，最大推力为23N。清华大学研制了一种双振子型直线超声电机，由2个对称的摇头振子构成，驱动导轨直线运动。电机最大空载速度704mm/s，预压力为12.69N，电压峰峰值为226V时，驱动力为21N。……