Abstract
超音波馬達是受各界廣為研究的新型致動器之一，具有非常優越的性能如在低轉速具有高轉矩密度、結構簡單、沒有電磁干擾的問題…等。藉由壓電元件產生的超音波振動摩擦力驅動是一種相當特殊型式的致動器。在各種小型致動器中，超音波致動器具有實用性的前景。 超音波致動器是應用材料的壓電特性。壓電效應為一種機械能與電能之間相互轉換的現象，致動器是利用對壓電材料外加一電場而導致其形變，產生致動效果。 本論文是由壓電蜂鳴片的超音波振動模態觀測，進而利用此一雙膜片致動結構及楔子型超音波馬達的驅動原理，設計製作一超音波致動器原型，並且製作量測機構作為轉速量測及負載分析之用。 超音波致動器之所以異於傳統電磁馬達，是在於應用二種過去設計致動器時，盡可能避免的因素—振動與摩擦。因此，對於壓電致動元件的振動模態探討，就設計上扮演著極為重要的角色。 從振動模式、模態分析和等效電路三方面的模擬，以不同的觀點探討超音波致動器。並且由實際的模態圖樣拍攝、壓電特性分析和致動器的基本量測作為設計改進的基礎。本超音波致動器在結構上並非最佳設計，但對於各種現象觀測及實驗上，是一方便的實驗機構。 在本論文中對於分析上所提出的論點，希望能對後續研究超音波致動器提供一參考依據。