摘要：利用矩形薄板面内2个不同模态作为工作模态的直线型超声电机，其频率一致性和压电单元的布置方式以及激励方式对电机的性能和效率有重要的影响。该文根据电机定子的位移振型和应变振型详细分析了压电陶瓷的布置方式和激励方式，并利用参数化有限元方法（finite element method，FEM）对定子结构进行优化设计。设计制作的样机，两相工作模态频率差为270Hz，在电压峰峰值为350V、驱动频率为44．16kHz、预压力为50N的情况下，电机最大空载速度为100mm／s，最大输出力为3N。

关键词：超声电机 直线运动 面内模态 激励方式 优化 

单位：南京航空航天大学精密驱动研究所 江苏省南京市250016