一種骨科植入器械的疲勞測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種疲勞測(cè)試平臺(tái)，特別是一種骨科植入器械的疲勞測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]骨科植入器械是矯形外科中重要的支撐技術(shù)，通過(guò)骨科植入器械用以解決病變或損傷的骨科的問(wèn)題，能夠幫助患者恢復(fù)正常運(yùn)動(dòng)，提高其生活質(zhì)量，對(duì)于人類健康工程具有重要意義且潛在市場(chǎng)價(jià)值巨大。
[0003]疲勞性能是骨科植入器械技術(shù)中一項(xiàng)重要參數(shù)指標(biāo)，直接影響骨科植入器械的可靠性與長(zhǎng)期穩(wěn)定性。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)及美國(guó)材料與測(cè)試協(xié)會(huì)(ASTM)均對(duì)骨科植入器械的疲勞性能制定了相關(guān)體外測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。歐美多國(guó)食品和藥物管理局均將疲勞性能測(cè)試作為骨科植入器械在臨床使用之前的強(qiáng)制檢測(cè)項(xiàng)目。
[0004]疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)作為骨科植入器械體外疲勞測(cè)試與實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行載體，是骨科植入器械設(shè)計(jì)與可靠性評(píng)價(jià)中的關(guān)鍵裝置。目前，骨科植入器械疲勞性能評(píng)價(jià)主要借助通用型商業(yè)疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)。由于此類裝置為通用型或萬(wàn)能型設(shè)備，所覆蓋力學(xué)測(cè)試類型眾多，設(shè)備價(jià)格高昂。此外，對(duì)于骨科植入器械等疲勞試驗(yàn)，其具有低頻循環(huán)(〈5)與高循環(huán)次數(shù)(>500百萬(wàn)次)等特點(diǎn)，因此在通用型測(cè)試裝置上運(yùn)行該類試驗(yàn)的成本高，且維護(hù)復(fù)雜，不利于許多骨科植入器械的研發(fā)與可靠性測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種骨科植入器械的疲勞測(cè)試裝置。該機(jī)器能夠通過(guò)調(diào)節(jié)底部鏜刀頭的偏心量，進(jìn)而改變?cè)跍y(cè)試過(guò)程中的壓力，并通過(guò)壓力傳感器顯示出來(lái)。在測(cè)試過(guò)程前，在骨科植入器械上貼上應(yīng)變片，在測(cè)試完成后，通過(guò)對(duì)應(yīng)變片的測(cè)量來(lái)獲得骨科植入器械的疲勞特性。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是:
本發(fā)明的疲勞試驗(yàn)機(jī)包括:機(jī)臺(tái)框架、運(yùn)動(dòng)模塊、傳動(dòng)模塊和加載模塊、試件夾具。傳動(dòng)模塊的電機(jī)及軸承座由螺釘固定于框架模塊的底座上，運(yùn)動(dòng)模塊通過(guò)連接法蘭與傳動(dòng)模塊的傳動(dòng)軸連接，傳動(dòng)桿套在直線軸承X中，使傳動(dòng)桿能上下滑動(dòng)。試件模塊中的夾具通過(guò)連接法蘭固定于加載模塊，下部也通過(guò)連接法蘭與運(yùn)動(dòng)模塊相連接。加載模塊通過(guò)固定環(huán)套固定于框架的兩個(gè)立柱上。
[0007]根據(jù)上述構(gòu)思，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種骨科植入器械的疲勞測(cè)試裝置，包括機(jī)臺(tái)框架模塊、傳動(dòng)模塊、運(yùn)動(dòng)模塊、第一連接法蘭、試件夾具、法蘭、固定套、固定環(huán)和加載模塊；所述加載模塊通過(guò)固定環(huán)和固定套與機(jī)臺(tái)框架模塊相連，并作用于試件夾具上，所述傳動(dòng)模塊通過(guò)第一連接法蘭與運(yùn)動(dòng)模塊連接，試件夾具分別通過(guò)法蘭與加載模塊和運(yùn)動(dòng)模塊連接。
[0008]所述機(jī)臺(tái)框架模塊的結(jié)構(gòu)包括上平板、立柱、底座、下固定套、上固定套、固定螺栓，兩根立柱通過(guò)下固定套垂直固定于底座上，上平板通過(guò)上固定套和固定螺栓固定于立柱上，并平行于底座。
[0009]所述傳動(dòng)模塊包括軸承底座，軸承，傳動(dòng)軸，軸承端蓋，第一聯(lián)軸器及第一電機(jī)，所述傳動(dòng)軸通過(guò)第一聯(lián)軸器與第一電機(jī)的輸出軸相連，傳動(dòng)軸通過(guò)軸承與軸承底座相連，軸承底座上安裝有軸承端蓋。
[0010]所述運(yùn)動(dòng)模塊包括第二連接法蘭、鏜刀頭、鏜刀頭伸出軸、第一固定螺母、內(nèi)螺紋關(guān)節(jié)軸承、第二固定螺母、外螺紋關(guān)節(jié)軸承、鉸鏈銷、第三固定螺母、鉸鏈座、螺母、螺栓、傳動(dòng)桿、第一直線軸承；所述鏜刀頭通過(guò)第二連接法蘭固定在傳動(dòng)模塊的傳動(dòng)軸上，內(nèi)螺紋關(guān)節(jié)軸承通過(guò)第一固定螺母固定在鏜刀頭伸出軸上，并能夠繞鏜刀頭伸出軸旋轉(zhuǎn)；外螺紋關(guān)節(jié)軸承通過(guò)第二固定螺母與內(nèi)螺紋關(guān)節(jié)軸承固定，外螺紋關(guān)節(jié)軸承與鉸鏈銷間隙配合，鉸鏈座通過(guò)螺栓和螺母與傳動(dòng)桿配合；傳動(dòng)桿與第一直線軸承連接，并且通過(guò)第一直線軸承做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0011]所述試件夾具的結(jié)構(gòu)包括兩塊夾具接口板，右?jiàn)A板，左夾板，四個(gè)定位銷用襯套，兩根銷，試塊，一組椎弓根釘，第一螺釘；夾具接口板通過(guò)第一螺釘與右?jiàn)A板，左夾板相連，定位銷用襯套插入右?jiàn)A板，左夾板的孔中，銷插入定位銷用襯套與試塊中，一組椎弓根釘插入試塊，上下兩個(gè)夾具接口板通過(guò)法蘭下端與傳動(dòng)模塊連接，上端與加載模塊連接。
[0012]所述加載模塊的結(jié)構(gòu)包括壓力傳感器，第三連接法蘭，支撐中板，第二直線軸承，第二螺釘，套筒，第三螺釘，絲母，導(dǎo)向軸，導(dǎo)向連接板，第三直線軸承，第四螺釘，上板，電機(jī)架，電機(jī)固定螺釘，第二電機(jī)，第二聯(lián)軸器，支座組件，支座固定螺釘，絲杠，電機(jī)架固定螺釘，傳感器固定螺釘；壓力傳感器通過(guò)傳感器固定螺釘固定在第三連接法蘭上，第三連接法蘭通過(guò)螺紋與套筒連接；第二直線軸承與套筒配合，通過(guò)第二螺釘固定在支撐中板上，第三直線軸承與導(dǎo)向軸配合，通過(guò)第四螺釘固定在導(dǎo)向連接板上；導(dǎo)向軸通過(guò)螺紋連接支撐中板與上板，絲母套在絲杠上，并通過(guò)第三螺釘與導(dǎo)向連接板固定，絲杠一端用支座組件通過(guò)支座固定螺釘固定在上板上；第二聯(lián)軸器連接絲杠與第二電機(jī)，第二電機(jī)用電機(jī)固定螺釘固定在電機(jī)架上部，電機(jī)架下部通過(guò)電機(jī)架固定螺釘架在上板上；壓力傳感器通過(guò)法蘭連接試件夾具。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)偏心軸，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)桿的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以模擬人體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并通過(guò)頂部加載模塊的加載，可測(cè)試出不同載荷下骨科植入器械的疲勞特性。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)裝配圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的機(jī)臺(tái)框架模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3是傳動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4是運(yùn)動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖5是試件夾具結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖6是加載模塊結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中表示了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
[0021]如圖1所示，一種骨科植入器械的疲勞測(cè)試裝置，包括機(jī)臺(tái)框架模塊1、傳動(dòng)模塊2、運(yùn)動(dòng)模塊3、第一連接法蘭4、試件夾具5、法蘭6、固定套7、固定環(huán)8和加載模塊9 ;所述加載模塊9通過(guò)固定環(huán)8和固定套7與機(jī)臺(tái)框架模塊I相連，并作用于試件夾具5上，所述傳動(dòng)模塊2通過(guò)第一連接法蘭4與運(yùn)動(dòng)模塊3連接，試件夾具5分別通過(guò)法蘭6與加載模塊9和運(yùn)動(dòng)模塊3連接。
[0022]如圖2所示，所述機(jī)臺(tái)框架模塊I的結(jié)構(gòu)包括上平板103、立柱104、底座101、下固定套102、上固定套105、固定螺栓106，兩根立柱104通過(guò)下固定套102垂直固定于底座101上，上平板103通過(guò)上固定套105和固定螺栓106固定于立柱104上，并平行于底座101。
[0023]如圖3所示，所述傳動(dòng)模塊2包括軸承底座201，軸承202，傳動(dòng)軸203，軸承端蓋204，第一聯(lián)軸器205及第一電機(jī)206，所述傳動(dòng)軸203通過(guò)第一聯(lián)軸器205與第一電機(jī)206的輸出軸相連，傳動(dòng)軸203通過(guò)軸承202與軸承底座201相連，軸承底座201上安裝有軸承端蓋204。
[0024]如圖4所示，所述運(yùn)動(dòng)模塊3包括第二連接法蘭301、鏜刀頭302、鏜刀頭伸出軸303、第一固定螺母304、內(nèi)螺紋關(guān)節(jié)軸承305、第二固定螺母306、外螺紋關(guān)節(jié)軸承307、鉸鏈銷308、第三固定螺母309、鉸鏈座310、螺母311、螺栓312、傳動(dòng)桿313、第一直線軸承314 ；所述鏜刀頭302通過(guò)第二連接法蘭301固定在傳動(dòng)模塊2的傳動(dòng)軸203上，內(nèi)螺紋關(guān)節(jié)軸承305通過(guò)第一固定螺母304固定在鏜刀頭伸出軸303上，并能夠繞鏜刀頭伸出軸303旋轉(zhuǎn)；外螺紋關(guān)節(jié)軸承307通過(guò)第二固定螺母306與內(nèi)螺紋關(guān)節(jié)軸承305固定，外螺紋關(guān)節(jié)軸承307與鉸鏈銷308間隙配合，鉸鏈座310通過(guò)螺栓312和螺母311與傳動(dòng)桿313配合；傳動(dòng)桿313與第一直線軸承314連接，并且通過(guò)第一直線軸承314做