一种立式全膝置换关节髌骨运动测试装置的制造方法
2025-05-14 15:00:07 53次浏览
、液压缸、液压缸底座、液压缸导向机构和连接件，底板位于支撑结构的底部；铝型材立柱安装在底板上；液压缸置于液压缸底座并安装在底板上；液压缸活塞杆顶端与导向机构连接，并通过两侧铝型材立柱实现导向；防尘盖板位于支撑结构的顶部，通过与铝型材立柱的连接使支撑结构形成一个封闭的结构；其中一件铝型材立柱用于斜齿条的固定，四件铝型材立柱用于液压缸的导向；铝型材立柱固定连接方式相同，底部通过螺栓、角接件与底板连接，顶部通过螺钉、连接板条相互连接并覆盖一块防尘盖板；该底板是矩形板料；该防尘盖板是六边形板料；液压缸底部安装于液压缸底座中，液压缸底座通过螺栓固定在底板上，液压缸顶部通过螺栓、连接件固定在两铝型材立柱之间；液压缸导向机构，通过立柱的凹槽、滑动螺母块及其连接零件实现液压缸活塞杆的运动导向，该滑动螺母块包含基体、滚珠、滚珠挡板、螺钉，滚珠置于基体的凹槽里，实现滚动摩擦，减小摩擦力，滚珠挡板通过螺钉固定在基体的两端，防止滚珠掉落；所述股骨运动机构，包含斜齿条、齿条垫板、夹持板、轴系一、轴系二、轴系三、轴系四、股骨夹持件和连接件；该斜齿条通过螺钉固定在齿条垫板上，齿条垫板通过螺钉、固定螺母块固定在支撑结构的铝型材立柱上；轴系一的主轴为齿轮轴，与轴系二上斜齿轮相互配合，齿轮轴中间安装一个斜齿轮，与斜齿条相互配合，该斜齿轮一端用轴肩固定，另一端用弹性挡圈固定，通过键传递扭矩；该齿轮轴两端安装有角接触轴承，安装方式为面对面安装，该角接触轴承通过轴肩、端盖、弹性挡圈固定，该齿轮轴端部与带编码器的测速电机相连接，测量的角度换算为股骨近端的移动距离，实现了对股骨近端运动情况的测量和记录；轴系二的主轴为齿轮轴，与轴系三上斜齿轮相互配合，齿轮轴两端安装有两斜齿轮，与轴系一上齿轮轴相互配合，该斜齿轮一端用轴肩固定，另一端用套筒固定，通过键传递扭矩，该齿轮轴两端安装有角接触轴承，安装方式为面对面安装，该角接触轴承通过套筒、端盖、弹性挡圈固定；轴系三的主轴为阶梯轴，该阶梯轴的两端安装有两斜齿轮，与轴系二和轴系四上的斜齿轮相互配合，该斜齿轮一端用轴肩固定，另一端用套筒固定，通过键传递扭矩，该阶梯轴两端安装有角接触轴承，安装方式为面对面安装，该角接触轴承通过套筒、端盖、弹性挡圈固定；轴系四的主轴为阶梯轴，该阶梯轴的两端安装有两斜齿轮，与轴系三上的斜齿轮相互配合，该斜齿轮一端用轴肩固定，另一端用套筒固定，通过键传递扭矩，该阶梯轴两端安装有角接触轴承，安装方式为面对面安装，该角接触轴承通过套筒、端盖、弹性挡圈固定，该阶梯轴端部与带编码器的测速电机相连接，测量的角度为股骨的屈伸角度，实现了对股骨屈伸运动情况的测量和记录；股骨夹持件，起到股骨夹持的作用，通过螺钉固定在髌骨运动机构的蜗轮蜗杆箱体上，蜗轮蜗杆箱体通过螺钉、连接件、键、弹性挡圈与轴系四的主轴相连接； 所述髌骨运动机构，包含蜗轮轴系、蜗杆轴系、蜗轮蜗杆箱体、钢丝绳、韧带夹持装置和连接件；蜗杆轴系的主轴为蜗杆轴，与蜗轮轴系上的蜗轮相互配合，该蜗杆轴两端安装有两行星斜齿轮，与安装于股骨运动机构轴系四上的两固定斜齿轮相互配合，该斜齿轮一端用轴肩固定，另一端用套筒固定，通过键传递扭矩，该蜗杆轴两端安装有角接触轴承，安装方式为面对面安装，该角接触轴承通过套筒、端盖、弹性挡圈固定；蜗轮轴系的主轴为阶梯轴，中间安装有一蜗轮，该蜗轮一端用轴肩固定，另一端用套筒固定，通过键传递扭矩，该阶梯轴两端安装有角接触轴承，安装方式为面对面安装，该角接触轴承，其一的固定方式为通过套筒、端盖、弹性挡圈固定，另一固定方式为通过轴肩、端盖固定；该阶梯轴端部与带编码器的测速电机相连接，测量的角度为髌骨的运动角度，实现了对髌骨运动情况的测量和记录；蜗轮蜗杆箱体，起到对蜗轮轴系、蜗杆轴系、股骨夹持件的支撑作用，通过螺钉、连接件、键、弹性挡圈与轴系四的主轴相连接；该韧带夹持装置:包含底板、压板、钢丝绳导向板、螺钉，实现对髌韧带的夹持，并通过钢丝绳与蜗轮轴系的主轴相连接，实现髌骨的相应运动，该钢丝绳与蜗轮轴系的主轴通过螺钉实现固定； 所述腔骨运动机构，包含支撑板、屈伸运动轴系、自旋运动轴系、腔骨夹持件和连接件；该支撑板通过螺栓、角接件固定在支撑结构的底板上；屈伸运动轴系的主轴为阶梯轴，通过连接件与自旋运动轴系相连接，该阶梯轴两端安装有角接触轴承，安装方式为面对面安装，该角接触轴承通过套筒、端盖、弹性挡圈固定，该阶梯轴的伸出端，通过键与胫骨运动驱动机构的摇杆相连接，同时与带编码器的测速电机相连接，测量的角度为胫骨的屈伸角度，实现了对胫骨屈伸运动情况的测量和记录；该自旋运动轴系的主轴为异形轴，该主轴的一端通过螺栓与胫骨夹持件相连接，另一端安装有角接触轴承，该角接触轴承通过轴肩、端盖、弹性挡圈固定，该主轴端部与带编码器的测速电机相连接，测量的角度为胫骨的自旋角度，实现了对胫骨自旋运动情况的测量和记录；所述胫骨运动的驱动机构:包含低速电机、联轴器、传动轴、电机支撑板、曲柄滑块-摇杆机构；该低速电机通过螺栓固定到电机支撑板上，电机支撑板通过螺栓、角接件固定在支撑结构的底板上；传动轴由传动轴支撑板支撑，其一端通过键、联轴器、螺栓与低速电机连接，另一端通过键、弹性挡圈与曲柄滑块-摇杆机构的曲柄连接，实现低速电机驱动曲柄运动；该曲柄滑块-摇杆机构，包含曲柄、短连杆、滑块机构、V型导轨、导轨支撑件、长连杆、摇杆、短轴和连接件，运动零部件两两之间通过短轴连接，曲柄、短连杆、滑块机构、V型导轨构成曲柄滑块机构，长连杆、摇杆构成摇杆机构，曲柄滑块机构的滑块机构与摇杆机构的长连杆相连接；它实现将曲柄的转动转换为滑块机构的滑动，再将滑块机构的滑动转换为摇杆的摆动；该滑块机构，实现了滚动摩擦，包含滑块、滚珠、滚珠挡板、螺钉，滚珠置于滑块的凹槽里，滚珠挡板通过螺钉固定在滑块两端，滑块机构置于V型导轨上型导轨通过螺钉与导轨支撑件连接，导轨支撑件通过角接件、螺栓固定在支撑结构的底板上；曲柄、短连杆、滑块机构、长连杆、摇杆之间通过短轴连接，通过套筒、弹性挡圈实现轴向定位；该摇杆通过键与胫骨运动机构屈伸运动轴系的主轴相连接，驱动其运动。2.根据权利要求1所述的一种立式全膝置换关节髌骨运动测试装置，其特征在于:股骨运动机构的轴系一端部、轴系四端部，髌骨运动机构的蜗轮轴系端部，胫骨运动机构的屈伸运动轴系、自旋运动轴系端部，均与带编码器的测速电机连接。3.根据权利要求1所述的一种立式全膝置换关节髌骨运动测试装置，其特征在于:该 测试装置的外形尺寸为560X680X1080。
【专利摘要】一种立式全膝置换关节髌骨运动测试装置，由支撑结构、股骨运动机构、髌骨运动机构、胫骨运动机构及其驱动机构组成。支撑结构实现测试装置的固定联接及股骨的运动支撑；运动支撑由液压缸活塞杆提供，并与股骨运动机构相连接，由机构带动股骨近端的上/下移动及回转实现股骨的屈伸运动；设置髌骨与股骨运动的联接机构，产生与股骨屈伸过程协调一致的髌骨运动；胫骨运动机构及其驱动机构安装在支撑结构的底板上，产生胫骨的屈伸运动及自旋运动。本发明通过模拟置换假体在人体膝的实际运动情况，来测试髌骨的运动，通过对股骨近端的上/下移动、股骨的屈伸运动、髌韧带的位移、胫骨的屈伸运动及自旋运动等多重运动的测量，综合而得髌骨运动性能。
【IPC分类】A61F2/46
【公开号】CN105266932
【申请号】CN201510700903
【发明人】刘艳强, 王书楷, 黄荣瑛, 龙震, 张本祥, 孙亚鹏
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月26日
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