超声波电机作为一种全新的驱动器,以低速大转矩、大静态保持力矩、响应速度快、体积重量小、结构简单以及无磁场干扰等优点受到国内外的广泛关注,并在众多领域得到了应用。其中驻波超声波电机具有驱动和控制电路简单,转速平稳,波动较小等突出优点。本文在阅读和分析了大量国内外有关参考文献的基础上,做了以下研究工作:设计了一种矩形截面指数形压电超声换能器,这种换能器适合高强大功率超声波的应用,能有效的为电机提供大振幅振动。本文用三维软件Pro/E建立了换能器的模型,然后导入Ansys中进行有限元分析,不仅确定了换能器的尺寸,同时还保证了换能器的节面正好位于支撑钢板的中间,使得设计更加容易和准确。本文设计的重点是设计一种新型的环形驻波超声波电机,此电机的特点是三个换能器同时激励、定子圆环带有锥度。同时对超声波电机的原理进行了探讨,从理论上证明了结构的可行性。通过用有限元分析的方法,对超声波电机进行了结构设计。本文还利用分析软件,全面地分析了定子圆环各个尺寸参数对特征频率的影响,为超声波电机结构参数的优化设计提供了理论依据。在理论分析的基础上,对设计的超声波电机进行了实验分析与测试,分析了影响驻波超声波电机运转的不利原因,并测试了无负载时驻波电机的速度和频率的关系,速度和电压的关系,验证了理论分析结果的正确性和可靠性。