随着科学技术的发展,高新技术领域对精密驱动部件的要求越来越高。直线超声电机作为一种新型驱动器具有响应速度快、直接驱动负载、位移分辨率高等优点,在航空航天与精密制导等关键领域具有广阔的应用前景。基于目前国内市场对高精度直线超声电机的需求,同时作为对现有直线超声电机新型结构的扩充,本文参考目前应用最成功、技术最成熟的行波旋转超声电机的结构与工作原理,设计并研制了一款新型面内行波直线超声电机。为此展开了一系列研究工作:（1）提出并设计了一款利用面内行波驱动的直线超声电机。对电机结构设计与工作原理进行详细介绍,并利用有限元方法对定子结构尺寸参数进行设计。（2）基于有限元软件ADINA建立了考虑定、动子三维接触的整机动力学模型。利用该模型验证电机工作原理的可行性,分析电机的接触机理,并预测电机的机械输出性能。为电机的结构优化提供了仿真依据。（3）制作原理样机,搭建实验测试平台对电机进行性能测试与原理可行性验证。实验发现由于定子振幅偏小而导致电机性能偏低。为了提高电机性能,以仿真结果为依据对电机结构进行改进。（4）基于改进后的尺寸制作了原理样机,搭建了更加完善的实验测试平台,对改进后的电机进行了一系列实验研究。实验测得定子两相模态频率完全相同,并且定子驱动齿的径向振幅提高了约4倍;机械性能测试表明电机的最大速度为235mm/s和最大负载为2.5N,较改进前电机性能提升明显;在脉冲驱动模式下测得电机的最小步距可以达到50nm。