1.一種模擬人體膝(蓋)關(guān)節(jié)骨摩擦試驗(yàn)裝置,其特征在于:由曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)(1)、連桿機(jī)構(gòu)(2)、股骨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)和脛骨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)組成。曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)為整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置提供動(dòng)力輸出;連桿機(jī)構(gòu)(2)負(fù)責(zé)連接曲柄(12)和搖桿(分別為股骨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)、脛骨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4))來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)傳遞,其連接方式為鉸接;股骨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3),產(chǎn)生股骨在垂直平面內(nèi)左右擺動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng);脛骨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4),產(chǎn)生脛骨在垂直平面內(nèi)的上下位移、左右擺動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述曲柄動(dòng)力機(jī)構(gòu)(1),包括減速電機(jī)(7)、同步帶輪(8)、同步帶(9)、張緊輪(14)、曲柄(12)、副曲柄(11)、曲柄中間軸(10)和曲柄座(13),減速電機(jī)(7)的型號(hào)是NCH22-400-6CB,安裝在試驗(yàn)臺(tái)(5)右側(cè),電機(jī)輸出軸通過鍵連接與同步帶輪(8)固連,經(jīng)過同步帶(9)傳動(dòng),將轉(zhuǎn)矩傳送到曲柄(12)機(jī)構(gòu);張緊輪(15)安裝在同步帶(9)一側(cè)的支撐架(6)上;同步帶(8)置于支撐架(6)外側(cè);曲柄(12)和副曲柄(11)通過曲柄中間軸(10)連接,副曲柄(11)輔助定位,曲柄(12)和副曲柄(11)通過深溝球軸承安裝在兩側(cè)的曲柄座(13)上,曲柄(12)和副曲柄(11)開有槽孔,曲柄座(13)安裝在支撐架(6)上。
所述連桿機(jī)構(gòu)(9),包括股骨連桿(18)和脛骨連桿(17),股骨連桿包括連桿(22)和搖桿(20),連桿一端用桿端軸承(19)與曲柄中間軸(10)連接,一端用桿端軸承(19)與搖桿(20)連接,搖桿(20)另一端固定股骨安裝座連接板(31)上;脛骨連桿(17)一端用桿端軸承(19)連接曲柄中間軸(10),一端用桿端軸承(19)連接脛骨導(dǎo)軌座(36)上的連桿軸(37);連桿材料是不銹鋼,木材加工的護(hù)木(23)通過打孔螺釘固定在連桿中間段。
所述股骨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3),包括股骨模型(24)、股骨座(25)、連接板(31)、軸承座(30)和桁架(27),股骨座(25)上有6個(gè)螺紋孔,互相角度錯(cuò)位,水平錯(cuò)位,擰緊螺栓(32)使股骨模型(24)與股骨座(25)相互固連;連接板(31)連接了股骨安裝座(25)和軸承座(29),連接板(31)上有軸鉸孔,通過軸和軸承(30)與軸承座(29)連接,連接板(31)上有搖桿(20)安裝孔,用以安裝搖桿(20),使搖桿(20)與股骨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)固連,連接板(31)底部有安裝孔,通過螺釘(26)安裝固定在股骨座(25)上;桁架(27)安裝在支撐架(6)上,用于固定軸承座(30),軸承座(29)通過螺釘(28)固定在桁架上。
所述脛骨運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4),包括脛骨模型(40)、脛骨座(39)、脛骨座支架(38)、導(dǎo)軌座(36)、滑動(dòng)導(dǎo)軌(44)、滑塊(42)、導(dǎo)軌搖桿(43)、搖桿座(45)、搖桿座支架(48)、U型槽(46)、氣囊(35)、氣囊安裝板(34)和角度調(diào)節(jié)器(33),脛骨座(39)上有6個(gè)螺紋孔,互相角度錯(cuò)位,水平錯(cuò)位,擰緊螺栓(23)使脛骨模型(40)與脛骨座(39)相互固連;脛骨座支架(38)連接了脛骨座(39)和下面的導(dǎo)軌座(36)部分;導(dǎo)軌座(45)中間內(nèi)部有一根固定的軸(37),用于安裝桿端軸承(19);滑動(dòng)導(dǎo)軌(44)固定在導(dǎo)軌座(36)外壁兩側(cè),上面各安裝一對(duì)滑塊(42);導(dǎo)軌搖桿(43)安裝在軸承孔中,連接滑塊(42)與搖桿座(45);搖桿座(45)安裝在兩側(cè)的搖桿座支架(48)上,搖桿座支架(48)由螺釘(47)固定在試驗(yàn)臺(tái)(5)上,搖桿座支架(48)上開有槽孔;氣囊安裝板(34)一端通過圓銷架在U型槽(46)內(nèi),一端通過鎖緊螺栓(49)固定在角度調(diào)節(jié)架(33)上;氣囊(35)置于導(dǎo)軌座(36)和氣囊安裝板(34)之間;角度調(diào)節(jié)架(33)對(duì)稱安裝在股骨座(39)下方試驗(yàn)臺(tái)(5)上,角度調(diào)節(jié)器(33)上開有槽孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬人體膝(蓋)關(guān)節(jié)骨摩擦試驗(yàn)裝置,其特征在于:驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)選用的是型號(hào)為NCH22-400-6CB的減速電機(jī),可以自定義電機(jī)轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬人體膝(蓋)關(guān)節(jié)骨摩擦試驗(yàn)裝置,其特征在于:曲柄(12)和副曲柄(11)開有槽孔,通過調(diào)節(jié)曲柄中間軸(10)在槽孔中的安裝位置,改變曲柄(12)長度,再通過調(diào)節(jié)連桿長度,模擬人體膝(蓋)關(guān)節(jié)在不同工況下的摩擦試驗(yàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬人體膝(蓋)關(guān)節(jié)骨摩擦試驗(yàn)裝置,其特征在于:滑動(dòng)導(dǎo)軌(44)固定在導(dǎo)軌座(36)外壁兩側(cè),上面各安裝一對(duì)滑塊(42);導(dǎo)軌搖桿(43)安裝在軸承孔中,連接滑塊(42)與搖桿座(45),搖桿座(45)安裝在兩側(cè)的搖桿座支架上(48),搖桿座支架(48)由螺釘(47)固定在試驗(yàn)臺(tái)上,通過脛骨連桿(17)作用,產(chǎn)生脛骨在垂直平面內(nèi)的上下位移、左右擺動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬人體膝(蓋)關(guān)節(jié)骨摩擦試驗(yàn)裝置,其特征在于:該試驗(yàn)臺(tái)外形尺寸為1400×700×1000。