超声波电机具有结构简单、驱动便捷、不受电磁干扰等特点。兰杰文型柱体电机采用两个正交弯曲振动耦合的工作模式,属于行波型电机,由于其结构简单、加工方便,成为了研究的热点。弹性叶片式超声波电机采用短柱结构,结构简单、力矩大、单相驱动、发展前景良好。论文围绕短柱型超声波电机和弹性叶片式超声波电机进行了原理分析、有限元仿真、性能测试及结构优化等研究工作,主要结果有：(1)提出了一种短柱自由-固支模式的柱体弯曲型超声波电机结构。该结构支撑部位位于定子方形底座的四角,支撑方式简单,易于生产,长度直径比小,实用性较强。有限元仿真结果表明周向不对称对电机端部质点的轴向位移一致性的影响不大。同时,利用有限元计算研究了电机的最佳激励角。仿真和测量数据表明方底座电机定子的设计是可行的。(2)针对加工出的电机周向不对称导致两相频率不同的问题,提出了一种利用有限元法调整电机结构,并确定周向和轴向切削位置及切削深度,进而有效提升电机工作性能的方法。(3)采用有限元和多普勒测振仪实测相结合的方法,研究柱体弯曲型超声波电机的接触模型。对不同预压力下电机的机械特性进行仿真,得出了预压力越大,负载能力越强,但空载转速越小的结论。由于定子表面的摩擦材料的作用,转子下表面的质点始终与定子相接触。仿真值与实验测量值基本一致,验证了接触模型的正确性。(4)研究了一种新型弹簧叶片式驻波超声波电机结构。电机定子采用对压电陶瓷沿径向施加预压力的夹心式结构,压电陶瓷体积较大,不分区,沿轴向极化,施加单相交流电源即可通过模态转换作用将径向振动转换成弯曲振动,电机功率大、结构及驱动简单。此外,电机采用八个弹性叶片推动转子,增大了定转子接触面积,有效地解决了驻波电机接触面磨损大,影响电机寿命的问题。