生物材料动态力学实验机的研制设计毕业论文.doc

毕业设计(论文)生物材料动态力学实验机的研制DYNAMICMECHANICALSTUDIESOFBIOLOGICALMATERIALSMACHINE学生姓名学院名称专业名称指导教师20*年5月27日徐州工程学院毕业设计(论文)I摘要本课题完成了人工髋关节模拟试验机液压系统及力学试验台的研制。该试验设备主要由机械传动部分、温控系统及液压加载系统组成。试验机液压系统的特性是根据模拟人工髋关节受力特点，可实现交流负载。该液压加载系统主要用于实现关节头试件的前进、后退及载荷的施加。实验台的工作原理是将股骨头和髋臼部件试样按照其正常位置安装于试验台上，通过试验装置使两者之间产生规定的随时间变化的负载。该液压系统及试验台设计时考虑的主要因素是如何实现交流加载特征（交流液压站），使其提供的载荷能在试验室环境中正确模拟人体髋关节的实际受力工况，以使试验机产生的运动形式与人工关节实际使用条件相一致，从而可以准确、可靠地测试人工关节材料的生物摩擦学特性参数，为临床应用提供指导性试验数据。关键词人体髋关节；模拟实验；液压加载系统徐州工程学院毕业设计(论文)IIAbstractThesubjectcompletedatotalhipsimulatorhydraulicsystemandmechanicaltestrig.Thetestequipmentmainlyconsistsofmechanicaltransmissionparts,temperaturecontrolsystemandhydraulicloadingsystemcomponents.ThesubjectcompletedthesimulationofartificialhipjointandthehydraulicsystemTested.Testsofthecharacteristicsofhydraulicsystemarebasedonsimulatedforcecharacteristicsofartificialhipjointscanmakethesharingoftheload.Thehydraulicloadingsystemismainlyusedtoachievethejointheadspecimensforward,reverseandtheloadimposed.Benchworksistosamplethefemoralheadandacetabularcomponentsinstalledinaccordancewithitsnormalpositionteststand,theexperimentaldevicetogeneraterequiredbetweentheloadsovertime.TestthehydraulicsystemandthemainconsiderationforthedesignofACloadfactorisRuchecharacteristics(ACHydraulic),makingitcanloadinthecorrectenvironmentinthetestchambersimulatinghumanhipjointtheactualloadingconditions,sothattestingmachineproducedformsofexerciseandtheactualconditionsofuseofartificialjointline,whichcanaccuratelyandreliablytestofartificialjointmaterials,terminologicalpropertiesofbiologicalparameters,toprovideguidancefortheclinicalapplicationoftestdata.Accordingtotheaboverequirementsanddesignahydraulicsystemtestsbedassemblydrawing.Keywordsartificialjointssimulativetesthydraulicsystem徐州工程学院毕业设计(论文)I目录摘要.IAbstract.II1绪论.11.1引言.11.2人工髋关节模拟试验机的分析与研究.11.3人工髋关节假体材料的性能要求.11.4本课题研究内容拟解决的主要问题.22髋关节结构及运动分析.32.1人体髋关节结构.32.2髋关节运动分析.32.3人工髋关节结构.62.4试验机的工作原理.63液压系统设计.83.1液压加载系统的设计流程.83.2液压加载系统的工作原理.83.3液压加载系统的回路设计.83.4液压系统的参数计算.93.4.1液压缸主要参数的确定.93.4.2液压泵的性能参数计算.113.5液压元件的选择.123.5.1控制阀的选择.123.5.2辅助元件的选择.144液压缸主要零部件设计.154.1缸筒.154.1.1缸筒结构.154.1.2缸筒材料.154.1.3缸筒计算.164.2活塞.184.2.1活塞结构.184.2.2活塞与活塞杆的连接形式.184.2.3活塞的密封.184.2.4活塞材料.204.2.5活塞尺寸及加工公差.204.3活塞杆.20