微型压电驱动器具有结构简单紧凑,响应速度快,低速大扭矩,电磁兼容性强等优点,在微型机器人、精密位移平台、医疗器械等高精度且对结构尺寸有较高要求的驱动器件中有着广泛的应用前景。本研究旨在设计并制造出基于压电厚膜的长径比小于1的微型压电驱动器。通过ANSYS建立压电驱动器压电仿真模型,求解微型压电驱动器模态振型、谐振频率和振动幅度。通过电喷射工艺在钛弹性体上制备环形PZT压电厚膜,并经过退火结晶和分区极化实现微型压电驱动器的加工,有效简化了传统压电驱动器的制备工艺。首先,对微型压电驱动器的结构和运行原理进行分析,从理论推导出压电驱动器旋转行波的形成,确定了以钛为弹性体,以PZT压电厚膜为压电驱动层的微型压电驱动器结构;建立了微型压电驱动器压电仿真模型,分别进行了模态分析、谐响应分析和瞬态动力学分析,求解了微型压电驱动器在不同模态下的谐振频率以及振幅在频域和时域的响应,研究了压电驱动器结构尺寸和齿结构对谐振频率的影响。然后,配制了PZT溶胶和PZT粉末复合悬浮液,开发了电喷射工艺控制软件,加工了钛弹性体和6分区的上电极掩模板,通过电喷射工艺在钛弹性体上制备了环形压电厚膜,经过退火结晶和分区极化使PZT实现功能化,最终制备出外径4 mm的微型压电驱动器。最后,对环形压电厚膜和压电驱动器进行性能测试。采用激光多普勒测振仪对压电驱动器进行振动测试,结果表明,压电驱动器谐振频率为79.14 kHz,Z方向振幅在幅值为10 V的电压激励下为0.176μm,与谐响应分析和瞬态动力学仿真分析结果的误差分别为2%和2.25%。采用阻抗分析仪对压电驱动器进行阻抗特性测试,结果表明,压电驱动器的谐振频率为79 kHz,与谐响应分析的结果相比误差为2.2%。