1、可知，振动的定子与转子间的接触变形对于将齿端的周向振动通过摩擦力转换为转子的运动是非常必要的，并要求在波峰处有定的接触长度，如图所示。转子通过柔性变形能够减小摩擦接触中的滑动损耗，从而优化电动机的性能。对于图.二维定转子接触模型而言，由垂直振动引起的接触压力沿周向按正弦规律变化，定子表面的周向速度也按正弦变化，为了避免与波峰的。

2、定子弹性体的加工要注意关键尺寸的精度。为了保证定子的对称性其表征振动体厚度的两个平面间的平行度应在以上。由于定子齿面和转子相压产生摩擦幅，所以弹性体表面加工的时候要求精度比较高，要研磨。下面需要粘贴压电陶瓷，在加工下表面的时候也要磨削。同时，为保证整机的装配精度，定子与底板的接触面的平面度和粗糙度要求也比较高图.定子的截面图定。

3、擦传递给转子而使转子旋转的，因而转子担负着输出转矩，并通过它施加定转子间的预压力的功能。在厘米级行波超声波电机中，考虑到转子的低密度小惯量及摩擦系数等要求，本文选择紫铜作为转子的材料。在进行电机转子的设计时，主要需要考虑的是转子的柔性及定转子的静态径向弯曲配合，并由此确定转子的结构和尺寸。超声波电机转子的柔性要求由定转子接触模。

4、超声波电机的设计摘要.所示，表示定子支撑中心线到定子底端距离，表示定子支撑厚度，表示定子支撑宽度。定子的支撑部分设计的厚度般选择能够满足定子的支撑强度即可，可以选在.之间选择，支撑位置在定子的中间位置。如图.所示，为了装配的需要，在定子的下面设计了个小凸台，上面有三个定位孔，在装配的时候用内六角螺栓将定子固定超声波电机底座上。。

5、材料分别为紫铜和，它们的材料属性如下表。根据定子谐振频率简易计算公式，结合实际设计的定子结构，就可以计算出定子的近似谐振频率表超声波电机定子材料属性参数物理量紫铜压电陶瓷密度弹性模量泊松比将上面的参数，代入前面的定子的谐振频率计算公式计算其谐振频率为.，满足超声波电机的频率要求。.转子的设计及制作超声波电机是将定子的振动能通过。

6、速或者反方向的速度区域接触，接触长度略小于半个波长，此时往往由摩擦层的变形来实现定转子的摩擦驱动。等人分析了刚性硬转子与软转子接触面对电动机性能的影响，指出了硬耐磨表面的转子可以通过其结构的变形获得转子的柔性，能够消除由于高聚物摩擦层振动损耗而损失的效率。其单纯的转子柔性可通过在接触区域采用柔韧的腔结构或者带结构来获得，如佳能。

7、的结构参数对行波型超声波电动机而言，定子的结构是影响行波型超声波电机性能的关键。设计中，本文预先设定些结构参数，如定子的外径定子的内径，并参考了些其他的设计，最终本文所设计的超声波电机的结构参数如表所示。表行波型超声波电机定子设计结构参数结构参数定子外径定子内径定子齿数个齿的高度.支撑厚度弹性体厚度.压电体厚度.厚度比值定子材。

8、子转子的内径接触方向迅速磨损，如图.所示为早期的超声波电机定转子的径向弯曲效应和定子径向磨损情况。大量的磨损是由于定转子接触面积减小，局部接触压力过大引起的。而且，接触压力使得摩擦材料内部循环应力增大，造成极大的损耗和发热。等使用对定转子接触情况进行了计算，结果表明存在径向弯曲效应的电动机的局部接触压力是接触区域无径向弯曲效应。

9、的选择由于定子需要与转子紧密接触从而产生摩擦力以推动转子运动，因此定子弹性体表面需要有比较高的硬度，弹性模量较小的弹性材料。因此在选择定子弹性体的材料时，要首先从材料的硬度出发来考虑选择。当然，也不能忽视材料的弹性模量。在本文中，选用的材料是弹性模量较小的纯铜紫铜，它的硬度与弹性模量均比较符合材料的设计要求。弹性体和压电陶瓷片。

10、机实用化生产的大障碍，为了提高寿命，可以增加定转子的接触面积，减小预压力，从而降低摩擦层的损耗和增加其使用寿命。为了能够使行波超声波电动机输出很大的力矩，常需要在定转子间施加相当大的轴向预压力，此预压力的施加常通过轴向定转子变形产生，这会使定转子沿径向弯曲，由于径向弯曲的存在，使得定转子的实际接触面积大大减小，压力分布不均匀，。

11、况下的倍以上。图.早期超声波电机定转子接触及磨损情况由于定转子径向弯曲效应的存在，需要相应改变定转子结构设计，以配合径向弯曲效应，使定转子能够平行接触。定转子的径向弯曲配合能够增加接触宽度，使接触压力沿齿的整个径向距离均匀分布，极大地降低了局部接触压力，从而显著地减少材料磨损。另外，在保持周向接触比和压力不变的情况下，增加接触。

12、司的环形行波超声波电动机转子结构，也可以通过使用泡沫金属复合物材料的转子来获得。转子的柔性通常可由摩擦层的柔性和转子的结构合成，在垂直振动下可产生变形，从而实现良好的定转子接触。目前大多数的电动机都同时利用转子结构和摩擦层的柔性。图.转子柔性与接粗面变形定转子径向弯曲配合由于超声波电机是基于摩擦驱动机理工作的，使用寿命是超声波。

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