压电驱动器由于结构简单、可微型化、没有电磁干扰等诸多优点,在生物医学、精密仪器、机器人等多个领域中都发挥着重大作用,成为现如今新型驱动器的研究热点。目前驱动器的结构主要集中于双相压电驱动器的研究,对单相驱动器的探索较少。此外,现设计出的单相压电驱动器存在着只能单向运动、或者双向运动性能不一致、效率低、设计复杂等一些问题。针对这些问题,本文设计了一款能够实现双向运动且正反向性能一致的单相微型压电驱动器,主要利用压电材料的d33效应实现机械能与电能之间的转换,输出力大且转换效率较高。首先概述压电驱动器的特点与分类,分析行波型和驻波型两种驱动器的运作机理以及目前存在的优缺点。并总结单相压电驱动器的国内外研究现状,提出现在单相驱动器所面临的问题,从而提出本文设计的单相微型压电驱动器。然后通过压电材料的性能、均匀梁的振动原理以及单相驱动器运动轨迹的形成等方面来详细讲述压电驱动器的工作原理。而后分析研究常用压电材料和弹性基体的各项性能参数,从而确定该微型压电驱动器的材料,即压电陶瓷采用的是PZT-8,弹性基体采用硬铝。紧接着提出本文驱动器的整体设计方案,分析驱动器结构参数对工作模态频率、模态振幅、能量输出所产生的影响,从而确定驱动器最终的结构形式与尺寸。接着利用APDL语言建立该微型压电驱动器的参数化模型,选用PLANE183单元进行模拟,施加两端夹持的边界条件,使其更符合实际运行环境。分析夹持状态下的模态,确定第一阶弯曲模态为工作模态。与此同时对驱动器的工作频率与驱动足的运动轨迹进行分析,从而进一步验证驱动器结构的合理性与可行性。最后建立动子与定子的参数化接触模型,仿真分析驱动器的输出特性,从而得到动子的输出位移及其运动速度。最后加工该单相微型压电驱动器的样机,搭建驱动器机械输出特性实验平台,设计满足驱动器实验需求的装配方案。利用多普勒测振仪测试驱动器样机自由状态下的振动特性分析,并且对装配好的驱动器进行机械特性实验,得到驱动器输出响应随激励频率、激励电压、外加负载的关系曲线。对比实验结果与仿真结果进行误差分析,并提出产生差异的原因。