在工业生产中,轴承是机械设备中不能缺少的重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体并减少其相对运动过程中的摩擦。根据运动元件摩擦性质的不同,轴承可以分为滑动轴承和滚动轴承。轴承性能、精度及寿命可靠性的优劣直接影响着整部机器的工作性能。本文提出了一种用于新型挤压膜轴承中的径向全包容多棱柱状压电挤压器。与传统轴承不同的是,它是近年提出的一种新型非接触式轴承,对减少轴承摩擦,改善轴承性能和提高轴承精度有着重要的意义。本文首先对挤压膜轴承的关键部件压电挤压器进行了结构的设计,由多棱柱金属内套筒和压电陶瓷片复合而成。该结构使挤压膜轴承与轴之间构成径向全封闭的薄膜空间,增加了辐射面积,减小了摩擦,提高了悬浮稳定性、旋转精度、工作效率等。在此基础上,应用弹性力学理论、压电超声振动理论和机电类比法构造了压电挤压器的径向耦合振动的机电等效电路,建立压电挤压器径向振动的机电等效电路并推导出压电挤压器的谐振频率方程和反谐振频率方程。用ANSYS软件对挤压器进行了模态分析和谐响应分析,仿真出压电挤压器成径向规则挤压变形时的谐振频率、反谐振频率、及径向最大振幅,并研究压电挤压器的谐振频率和振幅与其结构尺寸的关系,然后利用正交试验方法对其进行优化。最后,制作压电挤压器试验样机,通过精密阻抗分析仪对其谐振频率进行测试,验证有限元分析和优化结果的正确性。