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超声马达是80年代来发展起来的新型电机,具有低转速大转矩、能量体积比高、响应速度快、无电磁干扰、可控性好、能自锁等优良特性,已在照相机自动聚焦领域产业化,在航空航天、精密仪器、机器人等领域有广阔的应用前景.目前仍处于深入研究阶段.扭纵复合超声驻波马达具有可控性好,能高功率输出,转矩很大等突出优点.该文对扭纵复合驻波超声马达从理论到实验进行了系统地研究,推动了它的实用化进程.该文对驻波马达的驱动机制进行了细致的分析,从理论上得到了在各种预压力情况下马达的最佳驱动状态,对传统观点即四分之一周期驱动过程提出质疑,并给出能够大于四分之一周期驱动的可能性.超声马达是靠振动摩擦驱动的.对超声振动状态下的摩擦问题进行了实验研究,运用摩擦理论进行了初步分析,得出对摩擦材料的要求,并选择了几种适用于定子转子接触面处的摩擦材料.建立了超声振动系统四端网络方法的数学模型,用于扭纵复合马达的设计,达到了扭纵谐振频率的简并.通过四端网络传输矩阵法和有限元件包进行了计算并和实验测试进行对比,得到了一套实现扭纵谐振频率简并的计算方法和程序.根据计算结果,设计制造出扭纵复合超声马达的两种样机,在对马达的整体结构设计、压电材料的加工、摩擦材料的选择,加工工艺的提高等方面作为细致的研究后,已制作出改进型马达样机,马达尺寸Φ12.6mm×35mm,工作频率50kHz,转速达20ˉ220rpm,最大力矩0.8kgcm,无噪声.性能良好,具有一定的实用前景.