本發(fā)明涉及一種輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)及其激勵(lì)方法，屬于精密驅(qū)動(dòng)與定位技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
超聲電機(jī)（也可稱為超聲波馬達(dá)）是一種利用壓電元件的逆壓電效應(yīng)激發(fā)振子（或稱定子）產(chǎn)生微幅高頻的超聲振動(dòng)，通過(guò)振子與動(dòng)子間的摩擦耦合實(shí)現(xiàn)機(jī)械能輸出的微特電機(jī)。按照動(dòng)子的輸出形式不同，超聲電機(jī)可分為直線、旋轉(zhuǎn)與多自由度等幾種輸出類(lèi)型。旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)作為目前諸多輸出類(lèi)型超聲電機(jī)中的一種，其振子與動(dòng)子間主要采用螺紋副進(jìn)行傳動(dòng)，通過(guò)螺紋傳動(dòng)副實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)直線兩自由度運(yùn)動(dòng)的輸出。與其它類(lèi)超聲電機(jī)相比，旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于微型化、定位精度高等優(yōu)勢(shì)，可廣泛應(yīng)用于精密驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)的技術(shù)領(lǐng)域。根據(jù)振子的構(gòu)成方式與驅(qū)動(dòng)激勵(lì)模式的不同，旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)主要有超聲波導(dǎo)螺桿電動(dòng)機(jī)、基于模態(tài)轉(zhuǎn)換的金屬方體定子旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)、螺紋驅(qū)動(dòng)多面體超聲電機(jī)以及壓電片夾心式旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)等幾種類(lèi)型。其中美國(guó)專利《MECHANISMCOMPRISEDOFULTRASONICLEADSCREWMOTOR》，公開(kāi)號(hào)為US2006049720-A1，公開(kāi)日為Mar.9，2006，公開(kāi)的超聲波導(dǎo)螺桿電動(dòng)機(jī)主要是將壓電片粘貼于桿式結(jié)構(gòu)定子外側(cè)面，利用兩端自由約束的柱體定子空間上正交的兩個(gè)一階彎曲振動(dòng)相互耦合，在定子自由端的內(nèi)表面產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)行波，定子與輸出軸通過(guò)螺紋副傳動(dòng)，在軸向負(fù)載力的作用下實(shí)現(xiàn)輸出軸的旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)輸出。日本專利《超音波操作裝置および微細(xì)管內(nèi)検査システム》，公開(kāi)號(hào)為JP2009261494-A，公開(kāi)日為2009年11月12日，公開(kāi)的基于模態(tài)轉(zhuǎn)換的金屬方體定子旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)主要是利用粘貼壓電片的復(fù)合金屬方體定子的徑向收縮振動(dòng)（R3振動(dòng)模態(tài)）和軸向伸縮振動(dòng)（T1振動(dòng)模態(tài)）兩種模態(tài)間的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與直線運(yùn)動(dòng)的輸出，并且這兩種運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立的，可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制。中國(guó)專利《螺紋驅(qū)動(dòng)多面體超聲電機(jī)》，公開(kāi)號(hào)為CN1767347A，公開(kāi)日為2006年5月3日，公開(kāi)的螺紋驅(qū)動(dòng)多面體超聲電機(jī)主要是將壓電片粘貼到金屬薄壁圓筒定子外側(cè)的平面上，轉(zhuǎn)子與金屬薄壁圓筒定子通過(guò)螺紋相嚙合，通過(guò)激勵(lì)壓電片使定子中產(chǎn)生沿圓周方向的面內(nèi)彎曲行波，該面內(nèi)彎曲行波通過(guò)螺紋直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的軸向直線運(yùn)動(dòng)。中國(guó)專利《壓電片夾心式旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)定子》，授權(quán)公告號(hào)CN102355157B，授權(quán)公告日2014年02月12日，公開(kāi)的壓電片夾心式旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)主要是將壓電片以?shī)A心式結(jié)構(gòu)的方式布置于懸臂梁與自由梁定子中，激發(fā)定子的彎曲振動(dòng)模態(tài)，利用模態(tài)耦合實(shí)現(xiàn)螺紋輸出軸的旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)輸出。上述幾種實(shí)現(xiàn)方式的旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)雖然在振子的構(gòu)成方式或驅(qū)動(dòng)激勵(lì)模式有所不同，但其共同點(diǎn)是振子中用于激發(fā)振動(dòng)的壓電激振元件均采用單層片狀形式的壓電片作為激振源，導(dǎo)致電機(jī)的輸出力較?。ㄒ话悴怀^(guò)10N）、輸出功率較低（一般不超過(guò)20mW）。這一問(wèn)題在要求驅(qū)動(dòng)器具有大輸出力、高輸出功率特性的航空航天、飛行器及軍工技術(shù)等領(lǐng)域顯得更為突出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決已有旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)由于采用壓電片作為激振源，所導(dǎo)致的電機(jī)輸出力小、輸出功率低等技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)及其激勵(lì)方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：所述的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)包括外架、壓電驅(qū)動(dòng)器、彈性輪、剛性輪、輸出軸、鍵和預(yù)緊螺釘。所述的外架為輪形結(jié)構(gòu)，壓電驅(qū)動(dòng)器為壓電堆疊，壓電驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置于外架中，并通過(guò)預(yù)緊螺釘加壓預(yù)緊于彈性輪的外槽，彈性輪為具有外槽和內(nèi)螺紋的螺母結(jié)構(gòu)彈性體，剛性輪為具有鍵槽的空心螺紋軸結(jié)構(gòu)剛性體，彈性輪與剛性輪之間通過(guò)螺紋副傳動(dòng)，輸出軸為具有鍵槽的圓軸結(jié)構(gòu)，剛性輪與輸出軸之間通過(guò)鍵傳動(dòng)。通過(guò)在壓電驅(qū)動(dòng)器上施加交變電信號(hào)，激發(fā)彈性輪的徑向微幅伸縮振動(dòng)模態(tài)，疊加耦合形成驅(qū)動(dòng)行波，通過(guò)螺紋副傳動(dòng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)輸出軸的旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)輸出。本發(fā)明所提出的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)具有輸出力大、輸出功率高等優(yōu)點(diǎn)，其輸出力可達(dá)20N以上，并可獲得50mW以上的輸出功率，在航空航天、軍工技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。附圖說(shuō)明圖1所示為本發(fā)明提出的一種單波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)的剖視圖；圖2所示為本發(fā)明提出的一種單波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)外架的示意圖；圖3所示為圖2的A—A向剖視圖；圖4所示為本發(fā)明提出的一種單波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)彈性輪的示意圖；圖5所示為圖4的B—B向剖視圖；圖6所示為本發(fā)明輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)剛性輪的示意圖；圖7所示為本發(fā)明輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)輸出軸的示意圖；圖8所示為本發(fā)明提出的一種單波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)彈性輪的變形示意圖；圖9所示為本發(fā)明提出的一種兩波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)的剖視圖；圖10所示為本發(fā)明提出的一種兩波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)外架的示意圖；圖11所示為本發(fā)明提出的一種兩波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)彈性輪的示意圖；圖12所示為本發(fā)明提出的一種兩波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)彈性輪的變形示意圖；圖13所示為本發(fā)明提出的一種三波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)的剖視圖；圖14所示為本發(fā)明提出的一種三波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)外架的示意圖；圖15所示為本發(fā)明提出的一種三波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)彈性輪的示意圖；圖16所示為本發(fā)明提出的一種三波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)彈性輪的變形示意圖。具體實(shí)施方式具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1、圖2、圖4、圖6、圖7和圖8說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式提供了一種單波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)及其激勵(lì)方法的實(shí)施方案。該單波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)主要由外架1、壓電驅(qū)動(dòng)器2、彈性輪3、剛性輪4、輸出軸5、鍵6和預(yù)緊螺釘7組成。所述的外架1為輪形結(jié)構(gòu)，其外圓面上均布4個(gè)用于與預(yù)緊螺釘7配合的平面，具體為第一平面1-1、第二平面1-2、第三平面1-3和第四平面1-4；壓電驅(qū)動(dòng)器2為4個(gè)哈爾濱芯明天科技有限公司的型號(hào)為VS12系列的平頭式柱形封裝壓電堆疊，具體為第一壓電堆疊2-1、第二壓電堆疊2-2、第三壓電堆疊2-3和第四壓電堆疊2-4；彈性輪3為具有外槽和內(nèi)螺紋的螺母結(jié)構(gòu)彈性體，4個(gè)外槽用于與壓電驅(qū)動(dòng)器2配合連接，具體為第一外槽3-1、第二外槽3-2、第三外槽3-3和第四外槽3-4；剛性輪4為具有鍵槽4-1的空心螺紋軸結(jié)構(gòu)剛性體，彈性輪3與剛性輪4之間通過(guò)螺紋副傳動(dòng)，輸出軸5為帶有鍵槽5-1的圓軸結(jié)構(gòu)，剛性輪4與輸出軸5之間通過(guò)鍵6傳動(dòng)；其中第一平面1-1與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第一壓電堆疊2-1作用于彈性輪3的第一外槽3-1上，第二平面1-2與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第二壓電堆疊2-2作用于彈性輪3的第二外槽3-2上，第三平面1-3與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第三壓電堆疊2-3作用于彈性輪3的第三外槽3-3上，第四平面1-4與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第四壓電堆疊2-4作用于彈性輪3的第四外槽3-4上。所述的第一壓電堆疊2-1與第三壓電堆疊2-3對(duì)稱布置，第一壓電堆疊2-1構(gòu)成激振組A1，第三壓電堆疊2-3構(gòu)成激振組A2，激振組A1與激振組A2構(gòu)成激振組A；第二壓電堆疊2-2與第四壓電堆疊2-4對(duì)稱布置，第二壓電堆疊2-2構(gòu)成激振組B1，第四壓電堆疊2-4構(gòu)成激振組B2，構(gòu)成激振組B，激振組B1和激振組B2構(gòu)成激振組B；激振組A與激振組B滿足空間正交布置關(guān)系。本實(shí)施方式的激勵(lì)方法：參照?qǐng)D1與圖8進(jìn)行說(shuō)明。激振組A中激振組A1施加使其產(chǎn)生伸長(zhǎng)或縮短變形的交變電信號(hào)，激振組A2施加同時(shí)使其產(chǎn)生相應(yīng)縮短或伸長(zhǎng)變形的交變電信號(hào)；激振組B中激振組B1施加使其產(chǎn)生伸長(zhǎng)或縮短變形的交變電信號(hào)，激振組B2施加同時(shí)使其產(chǎn)生相應(yīng)縮短或伸長(zhǎng)變形的交變電信號(hào)；激振組A與激振組B通電交變電信號(hào)的頻率相同，大于16kHz的超聲頻段，幅值相等，相位差滿足90度或270度的正交關(guān)系；當(dāng)激振組A與激振組B通電交變電信號(hào)的相位差分別為90度和270度時(shí)，激振組A與激振組B激發(fā)彈性輪3的徑向微幅伸縮振動(dòng)模態(tài)，疊加耦合形成驅(qū)動(dòng)行波，通過(guò)螺紋副傳動(dòng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)輸出軸5的旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)輸出。具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖9、圖10、圖11和圖12說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式提供了一種兩波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)及其激勵(lì)方法的實(shí)施方案。其組成部分和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同，區(qū)別在于壓電驅(qū)動(dòng)器2對(duì)彈性輪3的激勵(lì)模式不同。所述的外架1為輪形結(jié)構(gòu)，其外圓面上均布8個(gè)用于與預(yù)緊螺釘7配合的平面，具體為第一平面1-1、第二平面1-2、第三平面1-3、第四平面1-4、第五平面1-5、第六平面1-6、第七平面1-7和第八平面1-8；所述的壓電驅(qū)動(dòng)器2為8個(gè)哈爾濱芯明天科技有限公司的型號(hào)為VS12系列的平頭式柱形封裝壓電堆疊，具體為第一壓電堆疊2-1、第二壓電堆疊2-2、第三壓電堆疊2-3、第四壓電堆疊2-4、第五壓電堆疊2-5、第六壓電堆疊2-6、第七壓電堆疊2-7和第八壓電堆疊2-8；彈性輪3為具有外槽和內(nèi)螺紋的螺母結(jié)構(gòu)彈性體，8個(gè)外槽用于與壓電驅(qū)動(dòng)器2配合連接，具體為第一外槽3-1、第二外槽3-2、第三外槽3-3、第四外槽3-4、第五外槽3-5、第六外槽3-6、第七外槽3-7和第八外槽3-8；所述的第一平面1-1與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第一壓電堆疊2-1作用于彈性輪3的第一外槽3-1上，第二平面1-2與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第二壓電堆疊2-2作用于彈性輪3的第二外槽3-2上，第三平面1-3與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第三壓電堆疊2-3作用于彈性輪3的第三外槽3-3上，第四平面1-4與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第四壓電堆疊2-4作用于彈性輪3的第四外槽3-4上，第五平面1-5與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第五壓電堆疊2-5作用于彈性輪3的第五外槽3-5上，第六平面1-6與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第六壓電堆疊2-6作用于彈性輪3的第六外槽3-6上，第七平面1-7與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第七壓電堆疊2-7作用于彈性輪3的第七外槽3-7上，第八平面1-8與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第八壓電堆疊2-8作用于彈性輪3的第八外槽3-8上。壓電驅(qū)動(dòng)器2中的第一壓電堆疊2-1和第五壓電堆疊2-5對(duì)稱布置，第二壓電堆疊2-2和第六壓電堆疊2-6對(duì)稱布置，第三壓電堆疊2-3和第七壓電堆疊2-7對(duì)稱布置，第四壓電堆疊2-4和第八壓電堆疊2-8對(duì)稱布置；第一壓電堆疊2-1與第二壓電堆疊2-2空間45度布置，第二壓電堆疊2-2與第三壓電堆疊2-3空間45度布置，第三壓電堆疊2-3與第四壓電堆疊2-4空間45度布置。壓電驅(qū)動(dòng)器2中的第一壓電堆疊2-1和第五壓電堆疊2-5構(gòu)成激振組A1，第三壓電堆疊2-3和第七壓電堆疊2-7構(gòu)成激振組A2，激振組A1和激振組A2構(gòu)成激振組A；第二壓電堆疊2-2和第六壓電堆疊2-6構(gòu)成激振組B1，第四壓電堆疊2-4和第八壓電堆疊2-8構(gòu)成激振組B2，激振組B1和激振組B2構(gòu)成激振組B；激振組A與激振組B滿足空間45度布置關(guān)系。本實(shí)施方式的激勵(lì)方法：參照?qǐng)D9和圖12進(jìn)行說(shuō)明。激振組A中激振組A1施加使其產(chǎn)生伸長(zhǎng)或縮短變形的交變電信號(hào)，激振組A2施加同時(shí)使其產(chǎn)生相應(yīng)縮短或伸長(zhǎng)變形的交變電信號(hào)；激振組B中激振組B1施加使其產(chǎn)生伸長(zhǎng)或縮短變形的交變電信號(hào)，激振組B2施加同時(shí)使其產(chǎn)生相應(yīng)縮短或伸長(zhǎng)變形的交變電信號(hào)；激振組A與激振組B通電交變電信號(hào)的頻率相同，大于16kHz的超聲頻段，幅值相等，相位差滿足90度或270度的正交關(guān)系。當(dāng)激振組A與激振組B通電交變電信號(hào)的相位差分別為90度和270度時(shí)，激振組A與激振組B激發(fā)彈性輪3的徑向微幅伸縮振動(dòng)模態(tài)，疊加耦合形成驅(qū)動(dòng)行波，通過(guò)螺紋副傳動(dòng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)輸出軸5的旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)輸出。具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖13、圖14、圖15和圖16說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式提供了一種三波長(zhǎng)激振模式的輪形結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)及其激勵(lì)方法的實(shí)施方案。其組成部分和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一和具體實(shí)施方式二相同，區(qū)別在于壓電驅(qū)動(dòng)器2對(duì)彈性輪3的激勵(lì)模式不同。所述的外架1為輪形結(jié)構(gòu)，其外圓面上均布12個(gè)用于與預(yù)緊螺釘7配合的平面，具體為第一平面1-1、第二平面1-2、第三平面1-3、第四平面1-4、第五平面1-5、第六平面1-6、第七平面1-7、第八平面1-8、第九平面1-9、第十平面1-10、第十一平面1-11和第十二平面1-12；所述的壓電驅(qū)動(dòng)器2為12個(gè)哈爾濱芯明天科技有限公司的型號(hào)為VS12系列的平頭式柱形封裝壓電堆疊，具體為第一壓電堆疊2-1、第二壓電堆疊2-2、第三壓電堆疊2-3、第四壓電堆疊2-4、第五壓電堆疊2-5、第六壓電堆疊2-6、第七壓電堆疊2-7、第八壓電堆疊2-8、第九壓電堆疊2-9、第十壓電堆疊2-10、第十一壓電堆疊2-11和第十二壓電堆疊2-12；彈性輪3為具有外槽和內(nèi)螺紋的螺母結(jié)構(gòu)彈性體，12個(gè)外槽用于與壓電驅(qū)動(dòng)器2配合連接，具體為第一外槽3-1、第二外槽3-2、第三外槽3-3、第四外槽3-4、第五外槽3-5、第六外槽3-6、第七外槽3-7、第八外槽3-8、第九外槽3-2、第十外槽3-10、第十一外槽3-11和第十二外槽3-12；所述的第一平面1-1與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第一壓電堆疊2-1作用于彈性輪3的第一外槽3-1上，第二平面1-2與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第二壓電堆疊2-2作用于彈性輪3的第二外槽3-2上，第三平面1-3與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第三壓電堆疊2-3作用于彈性輪3的第三外槽3-3上，第四平面1-4與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第四壓電堆疊2-4作用于彈性輪3的第四外槽3-4上，第五平面1-5與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第五壓電堆疊2-5作用于彈性輪3的第五外槽3-5上，第六平面1-6與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第六壓電堆疊2-6作用于彈性輪3的第六外槽3-6上，第七平面1-7與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第七壓電堆疊2-7作用于彈性輪3的第七外槽3-7上，第八平面1-8與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第八壓電堆疊2-8作用于彈性輪3的第八外槽3-8上，第九平面1-9與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第九壓電堆疊2-9作用于彈性輪3的第九外槽3-9上，第十平面1-10與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第十壓電堆疊2-10作用于彈性輪3的第十外槽3-10上，第十一平面1-11與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第十一壓電堆疊2-11作用于彈性輪3的第十一外槽3-11上，第十二平面1-12與預(yù)緊螺釘7配合預(yù)緊第十二壓電堆疊2-12作用于彈性輪3的第十二外槽3-12上。壓電驅(qū)動(dòng)器2中的第一壓電堆疊2-1和第七壓電堆疊2-7對(duì)稱布置，第二壓電堆疊2-2和第八壓電堆疊2-8對(duì)稱布置，第三壓電堆疊2-3和第九壓電堆疊2-9對(duì)稱布置，第四壓電堆疊2-4和第十壓電堆疊2-10對(duì)稱布置，第五壓電堆疊2-5和第十一壓電堆疊2-11對(duì)稱布置，第六壓電堆疊2-6和第十二壓電堆疊2-12對(duì)稱布置；第一壓電堆疊2-1與第二壓電堆疊2-2空間30度布置，第二壓電堆疊2-2與第三壓電堆疊2-3空間30度布置，第三壓電堆疊2-3與第四壓電堆疊2-4空間30度布置，第四壓電堆疊2-4與第五壓電堆疊2-5空間30度布置，第五壓電堆疊2-5與第六壓電堆疊2-6空間30度布置。壓電驅(qū)動(dòng)器2中的第一壓電堆疊2-1、第五壓電堆疊2-5和第九壓電堆疊2-9構(gòu)成激振組A1，第三壓電堆疊2-3、第七壓電堆疊2-7和第十一壓電堆疊2-11構(gòu)成激振組A2，激振組A1和激振組A2構(gòu)成激振組A；第二壓電堆疊2-2、第六壓電堆疊2-6和第十壓電堆疊2-10構(gòu)成激振組B1，第四壓電堆疊2-4、第八壓電堆疊2-8和第十二壓電堆疊2-12構(gòu)成激振組B2，激振組B1和激振組B2構(gòu)成激振組B；激振組A與激振組B滿足空間30度布置關(guān)系。本實(shí)施方式的激勵(lì)方法：參照?qǐng)D13和圖16進(jìn)行說(shuō)明。激振組A中激振組A1施加使其產(chǎn)生伸長(zhǎng)或縮短變形的交變電信號(hào)，激振組A2施加同時(shí)使其產(chǎn)生相應(yīng)縮短或伸長(zhǎng)變形的交變電信號(hào)；激振組B中激振組B1施加使其產(chǎn)生伸長(zhǎng)或縮短變形的交變電信號(hào)，激振組B2施加同時(shí)使其產(chǎn)生相應(yīng)縮短或伸長(zhǎng)變形的交變電信號(hào)；激振組A與激振組B通電交變電信號(hào)的頻率相同，大于16kHz的超聲頻段，幅值相等，相位差滿足90度或270度的正交關(guān)系。當(dāng)激振組A與激振組B通電交變電信號(hào)的相位差分別為90度和270度時(shí)，激振組A與激振組B激發(fā)彈性輪3的徑向微幅伸縮振動(dòng)模態(tài)，疊加耦合形成驅(qū)動(dòng)行波，通過(guò)螺紋副傳動(dòng)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)輸出軸5的旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)輸出。