相比于传统的电磁式电机,行波超声电机作为一种新兴的驱动器,因其结构紧凑、功率密度大、响应速度快、控制精度高以及不受电磁干扰等优势,受到国内外研究学者的广泛关注。为了更好地对电机进行运动控制和性能预测,本文建立了行波超声电机摩擦驱动的动力学模型和性能的寿命预测模型。分析了Φ60型行波超声电机的结构及其工作原理,得到了定子表面质点的椭圆运动轨迹,作为接触界面的动力输入。通过对摩擦材料的微元进行受力分析,建立了考虑惯性力的定、转子法向接触模型。引入转子半周期匀速假设,基于牛顿定律建立了切向摩擦模型。实现了从定子椭圆运动轨迹输入到转子转速输出的整个动力传输模型的建立。为了在设计摩擦材料时确定各参数设计的优先级,提高摩擦材料设计工作的效率,采用控制变量法研究了摩擦材料的摩擦系数、弹性模量、密度、厚度以及预压力和定子振幅对电机的输出特性和接触界面能量传递效率的影响规律,并对各参数影响的重要程度进行了排序。基于Archard磨损计算公式建立了行波超声电机的磨损寿命预测模型,对摩擦材料的磨损量随时间的变化关系进行仿真计算。分析了摩擦材料的摩擦系数、弹性模量、密度、硬度以及磨损系数、定子振幅和负载转矩对磨损量的影响规律。建立了考虑预压力和负载影响的动态仿真模型,得到电机的负载特性曲线并与实验结果进行比较,平均相对误差均小于10%。此外,还对电机输出性能随摩擦材料磨损的变化规律展开了研究。