压电驱动器是一种基于压电陶瓷的逆压电效应、弹性体谐振位移放大和摩擦传动等原理,将输入的电能转化为机械能,输出机械运动的一种驱动装置。它具有的高定位精度、响应迅速、抗电磁干扰、高保持力矩和断电自锁等优势,使其在生物医疗、微型机电设备、航空航天等领域都有着广泛的应用。然而科技的迅速发展对压电驱动器的性能提出了更为严苛的要求,比如驱动电压更低,整体尺寸更小,定位精度更高等。针对上述需求,本文结合国内外压电驱动器的相关研究状况,基于目前少有学者研究的二阶弯振模态耦合原理,提出了两种不同原理及结构的压电螺纹驱动器,并进行了相关的实验研究。陶瓷管式压电螺纹驱动器由定制压电陶瓷管、端部驱动螺母和螺杆组成,质量仅5.7g,整体结构简单紧凑,利于微型化和集成化。螺纹结构将定子的旋转运动转化为直线运动的同时,也提高了驱动器的定位精度和轴向输出力。实验结果表明,在驱动电压为40 V_pp,无负载的条件下,驱动器的工作频带较宽,且最大直线运动速度为4.9 mm/s,最大堵转输出力为5.0N。兰杰文式压电螺纹驱动器采用四组压电陶瓷片按特定方式堆叠进行激振,原理与管式螺纹驱动器类似。实验结果表明,驱动器在电压幅值为250V_pp时,驱动器的轴向空载运动速度为3.3 mm/s,最大负载拉力可达2.0 N。