在科学技术发展迅速的新时代,众多领域对于精密驱动设备提出了更加严格的技术要求,超声电机（Ultrasonic Motor）与传统电磁电机对比,独特的工作特点使其拥有更加广阔的应用前景,在众多超声电机类型中,行波型旋转超声电机（Traveling Wave Rotary Ultrasonic Motor,TRUM）已较为成熟的应用于航空航天等多个重要领域。目前行波型旋转超声电机使用整体式定子,而此类定子多采用机械切削加工制造,针对定子加工过程中存在的加工精度低、加工时间长、材料利用率低等问题,本文研究分析了TRUM-60定子结构,并以此为基础,结合精密冲压技术研究分析分离式定子结构,并结合有限元分析结果,搭建相关性能测试平台进行测试,基于响应面法建立了定子尺寸优化模型,提出了定子尺寸优化方案。本文研究内容与成果:（1）研究分析分离式定子结构、建立定子有限元模型以及完成仿真分析。分析行波型旋转超声电机定子结构及各部位功能,结合精密冲压工艺要求,在轴向对定子进行拆分,研究分析分离式定子结构,由齿弹性体、外垫圈、内垫圈、压电陶瓷片组成。将焊接层和胶接层加入到定子有限元模型中,通过有限元分析得到定子工作模态A相频率为37.840k Hz、B相频率为37.941k Hz,最大振幅为4.07μm,通过分析定子工作表面质点运动轨迹得到最大振幅为3.7μm。（2）搭建定子、电机性能测试平台,对定子、样机进行测试。使用精冲成型装备生产分离式定子,组装测试样机,通过性能测试,获取定子工作模态频率和振幅分别为37.696k Hz和4μm;样机测试结果表明,堵转力矩和最高转速分别为1.42N·m和150r/min。（3）基于响应面法优化定子尺寸及验证优化方案。分析筛选对定子性能影响显著的关键结构尺寸参数,设计试验方案,设置优化目标函数,通过有限元仿真获得目标函数响应值,采用响应面法确定目标函数响应回归方程,建立定子关键尺寸优化模型,确定最优方案,定子优化后结构尺寸为齿高H1、齿间距n、齿底高H2、外垫圈高H3分别为0.696mm、0.902mm、1.389mm、1.742mm,定子工作模态频率与前后干扰模态频率之差分别扩大了28.98%和8.30%,工作模态振幅增加了18.67%,优化结果较好,定子性能得到有效提升。