齿轮机构运动及设计

齿轮机构及其设计多路齿轮机构传动轮系分路传动一、齿轮机构的传动类型外啮合直齿轮内啮合直齿轮1、两轴线平行的圆柱齿轮机构4-1齿轮机构的传动类型和特点§直齿轮的啮合内齿轮啮合斜齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮斜齿轮的啮合人字齿轮啮合2齿轮齿条传动齿轮齿条啮合直齿圆锥齿轮传动2、相交轴齿轮传动圆锥齿轮机构3、交错轴的齿轮机构蜗轮蜗杆传动两轴相交错的斜齿圆柱齿轮机构交错轴齿轮传动蜗轮传动4-1齿轮机构的类型和特点§一、齿轮机构的传动类型二、齿轮机构传动的特点缺点：①制造和安装精度要求较高；②不适宜用于两轴间距离较大的传动。③工作可靠性高；优点：①传动比稳定；②传动效率高；④结构紧凑；⑤使用寿命长。三、齿轮机构设计内容内容包括①齿轮齿廓形状的设计②单个齿轮的基本尺寸的设计③一对齿轮传动设计ω2ω1nnp一、齿廓啮合基本定律

对齿轮传动的基本要求是保证瞬时传动比：i12=1/2=C

4-2齿轮齿廓的设计§两齿廓在任一瞬时（即任意点k接触时）的传动比：i12=1/2=？!ko1o23P13P23(P12)点p是两齿轮廓在点K接触时的相对速度瞬心，故有Vp=1o1p=2o2p12由此可见，两轮的瞬时传动比与瞬时接触点的公法线把连心线分成的两段线段成反比。k1结论1、要使两齿轮的瞬时传动比为一常数，则不论两齿廓在任何位置接触，过接触点所作的两齿廓公法线都必须与连心线交于一定点p，这就是平面齿廓啮合基本定律。2、定点p称为节点，以o1和o2为圆心，过节点p所作的两相切圆称为节圆，其半径用r1'和r2'表示。中心距又3、凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓，理论上有无穷多对共轭齿廓，其中以渐开线齿廓应用最广。结论ω2ω1nnp一、齿廓啮合基本定律

对齿轮传动的基本要求是保证瞬时传动比：i12=1/2=C

4-2齿轮齿廓的设计§任一瞬时（任意点k接触）的传动比：i12=1/2=？!ko1o23P13P23(P12)点p是两齿轮廓在点K接触时的相对速度瞬心，故有Vp=1o1p=2o2p12两轮的瞬时传动比与瞬时接触点的公法线把连心线分成的两段线段成反比。k1结论1、要使两齿轮的瞬时传动比为一常数，则不论两齿廓在任何位置接触，过接触点所作的两齿廓公法线都必须与连心线交于一定点p，这就是平面齿廓啮合基本定律。2、定点p称为节点，以o1和o2为圆心，过节点p作的两相切圆称为节圆，其半径用r1'和r2'表示。中心距3、凡能满足齿廓啮合基本定律的一对齿廓称为共轭齿廓，理论上有无穷多对共轭齿廓，其中以渐开线齿廓应用最广。结论又一、齿廓啮合基本定律

4-2齿轮齿廓的设计§二、渐开线齿廓（一）渐开线的形成K0K渐开线N发生线渐开线k0k的展角O基圆rbrk当直线沿一圆周作相切纯滚动时，直线上任一点在与该圆固联的平面上的轨迹k0k，称为该圆的渐开线。）渐开线形成2一、齿廓啮合基本定律

4-2齿轮齿廓的设计§二、渐开线齿廓（一）渐开线的形成(2)渐开线上任意一点的法线必切于基圆，与基圆的切点Ｎ为渐开线在K点的曲率中心，而线段NK是渐开线在点K处的曲率半径。PkVk（二）渐开线的性质(1)NK=NK0）rb渐开线上点Ｋ的压力角N发生线渐开线k0k的展角K0KO基圆渐开线rk在不考虑摩擦力、重力和惯性力的条件下，一对齿廓相互啮合时，齿轮上接触点Ｋ所受到的正压力方向与受力点速度方向之间所夹的锐角，称为齿轮齿廓在该点的压力角。(３)渐开线齿廓各点具有不同的压力角，点Ｋ离基圆中心Ｏ愈远，压力角愈大。NOK=(4)渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆越大，渐开线越平直，当基圆半径趋于无穷大时，渐开线成为斜直线。KO1Σ2rb1o1α1α2rb2o2(5)基圆内无渐开线。Σ3KN2N1KO1Σ1一、齿廓啮合基本定律

4-2齿轮齿廓的设计§二、渐开线齿廓（一）渐开线的形成（二）渐开线的性质以0为中心，以OK0为极轴的渐开线上K点的极坐标方程：（三）渐开线的方程式invk—渐开线函数N发生线渐开线k0k的展角K0KO基圆渐开线PkVkrbrk(rk1θk1[例]若已知rk1圆上的齿厚Sk1(k1k1')(求rk2圆上的齿厚Sk2(k2k2')(k1K1'Sk1'k2k2Sk2θk2rbk0k0'Oψrk2N2N1o2o1三、一对渐开线直齿圆柱齿轮齿廓的啮合特性1、能保证实现恒定传动比传动可以证明渐开线齿轮齿廓的啮合传动满足齿廓啮合基本定律。Prb2З1rb1'r2'r1k1k2З22、啮合线是两基圆的一条内公切线•啮合线——两齿廓啮合点在机架相固连的坐标系中的轨迹啮合线与齿廓接触点的公法线，正压力方向线都是两基圆的一条内公切线。齿轮的啮合过程З2З1N1N2tt•渐开线齿廓啮合的中心距可变性———当两齿轮制成后，基圆半径便已确定，以不同的中心距(a或a')安装这对齿轮，其传动比不会改变。3、中心距的变化不影响角速比'a三、一对渐开线直齿圆柱齿轮齿廓的啮合特性1、能保证实现恒定传动比传动2、啮合线是两基圆的一条内公切线ao1o2Po'2tt''p'N1'rb1rb24、啮合角是随中心距而定的常数r1''r2•啮合角——过节点所作的两节圆的内公切线(t—t)与两齿廓接触点的公法线所夹的锐角。用'表示。一对齿廓啮合过程中，啮合角始终为常数。当中心距加大时，啮合角随中心距的变化而改变。

啮合角在数值上等于节圆上的压力角。rb2''这节内容很多，包括：一、

正确啮合条件无侧隙啮合及其条件二、一对齿轮的啮合传动顶隙标准齿轮传动齿轮齿条啮合传动三、渐开线齿廓的范成加工原理四、齿轮机构设计中应考虑的问题（一）基本参数取值的限制条件（二）齿轮机构的传动类型及功用§4-3渐开线直齿圆柱齿轮机构的设计渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸（一）齿轮基本尺寸的名称和符号一、渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸同一圆上齿根圆（df和rf）齿顶圆（da和ra）分度圆（d和r）基圆（db和rb）四圆三弧齿厚si齿槽宽ei齿距pi三高齿顶高ha齿根高hf齿全高hrf齿根圆rb基圆ra齿顶圆齿距pi齿厚si齿槽宽eiri齿顶高ha齿根高hf分度圆r国标压力角的标准值为=20°模数的标准系列见GB1357-87分度圆上的参数分别用d、r、m、p、e及表示。，（二）齿轮基本尺寸的计算公式1、分度圆与模数•模数设齿轮齿数为z，任一圆的直径为di，齿距为pi，则人为地把mi=pi/规定为简单的有理数，该比值称为模数。一个齿轮在不同直径的圆周上，其模数的大小是不同的。•分度圆o是齿轮上一个人为地约定的轮齿计算的基准圆。规定分度圆上的模数和压力角为标准值。2、基圆基圆直径为由得基圆上的齿距齿数，模数，压力角是决定渐开线形状的三个基本参数。二、一对渐开线齿轮的啮合传动一、渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸kN2N1k'o1o2

两齿轮的相邻两对轮齿分别K在和K'同时接触，才能使两个渐开线齿轮搭配起来并正确的传动。（一）正确啮合条件齿轮的啮合过程欲使两齿轮正确啮合，两轮的法节必须相等。kk1'o1N2N1k1'k2ko2kk'N1o1N2o2N2N1o1o2•一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两轮的模数相等，两轮的压力角相等。法节：齿轮上两相邻轮齿同侧齿廓在法线上的距离。用pn表示。（二）无侧隙啮合传动•正确安装中心距：无侧隙啮合的中心距称为正确安装中心距。二、一对渐开线齿轮的啮合传动（一）正确啮合条件aa''r2'r1P•无侧隙啮合传动条件一齿轮轮齿的节圆齿厚必须等于另一齿轮节圆齿槽宽。•无侧隙啮合传动

一个齿轮齿厚的两侧齿廓与其相啮合的另一个齿轮的齿槽两侧齿廓在两条啮合线上均紧密相切接触。bb'齿轮的啮合过程

顶隙——一对相互啮合的齿轮中，一个齿轮的齿根圆与另一个齿轮的齿顶圆之间在连心线上度量的距离，用C表示。（三)顶隙（也称径向间隙）r2r1ao1o2'''（二）无侧隙啮合传动二、一对渐开线齿轮的啮合传动（一）正确啮合条件c、c*分别称为齿顶高系数和顶隙系数，其标准值为：即且有标准中心距（标准齿轮无侧隙传动中心距）

标准齿轮——除模数和压力角为标准值外，分度圆上的齿厚(S)等于齿槽宽(e)，以及齿顶高(ha)、齿根高(hf)分别与模数（m）之比值均等于标准值的齿轮。（四）标准齿轮传动的基本尺寸计算二、一对渐开线齿轮的啮合传动一对无侧隙标准齿轮传动，其分度圆与节圆重合，

(s1=e1,s2=e2,s1=e2

,s2=e1)啮合角等于分度圆压力角（2）凡与齿条分度线平行的任一直线上的齿距和模数都等于分度线上的齿距和模数。（五）渐开线直齿轮齿条传动1、渐开线齿条的几何特点二、一对渐开线齿轮齿条的啮合传动（1）同侧齿廓为互相平行的直线.。（3）齿条齿廓上各点的压力角均相等，且数值上等齿条齿形角。psehahf齿顶线分度线齿根线nn齿形角齿轮齿条啮合2、渐开线齿轮齿条的啮合特点r1节线(分度线)（五）渐开线直齿轮齿条传动1、渐开线齿条的几何特点二、一对渐开线齿轮的啮合传动中心距为齿轮中心到齿条分度线的垂直距离。(1)中心连线为过齿轮回转中O1且垂直于齿条移动方向的直线。knnpN1v2rb1o1(2)过瞬时接触点所作齿廓公法线为一固定直线nn，它与中心线的交点为固定点P（节点）所以(3)齿轮齿条传动也具有中心距可变性。o1r1rb1nnpkN1v2节线分度线范成法——利用一对齿轮啮合原理来加工齿廓，其一个齿轮（或齿条）作为刀具，另一个齿轮则为被切齿轮毛坯，刀具相对于被切齿轮毛坯固联的坐标系上切出被加工齿轮的齿廓。三、渐开线齿廓的范成加工原理(一)范成法加工直齿圆柱外齿轮的原理二、一对渐开线齿轮的啮合传动一、渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸范成运动3（一分步）范成运动4（二分步）范成实验的平面图如图齿轮齿条啮合平面齿轮范成实验齿条刀中线与齿轮坯分度圆相切纯滚动。这样切出轮必为标准齿轮：

（二）用齿条刀切制轮齿1、标准齿轮的切制三、渐开线齿廓的范成加工原理(一)范成法加工直齿圆柱外齿轮的原理C*m刀顶线刀根线齿顶线C*mham*ham*分度线（中线）S=e*ha=ham*hf=(ha+c*)mp分度圆ham(ha+c*)m**s(ham中线+c)m***(ha+c)m*2m2、变位齿轮的切制分度圆分度圆节线节线节线xm齿条刀中线相对于被切齿轮分度圆可能有三种情况（二）用齿条刀切制轮齿1、标准齿轮的切制(中线)中线中线中线xm(中线)(中线)(中线)径向变位量X——径向变位系数

标准齿轮x=0正变位齿轮x>0负变位齿轮x<0齿顶高ha=ham，齿根高hf=(ha+c*)m。齿厚s等于齿槽宽e,**齿顶高ha>ham，齿根高hf<(ha+c*)m。齿厚s大于齿槽宽e,***S<e,ha<ham,hf>(ha+c*)m。*负变位齿轮正变位齿轮标准齿轮分度圆用同一把齿条刀切出齿数相同的标准齿轮。正变位齿轮及负变位齿轮的轮齿。它们的齿廓是相同基圆上的渐开线(齿形一样)，只是取渐开线的不同部位作为齿廓。1、标准齿轮、变位齿轮相同的尺寸公式

（三）直齿圆柱变位齿轮机构的基本尺寸2、分度圆齿厚S

被切齿轮分度圆齿厚等于齿条刀节线上的齿槽宽（二）用齿条刀切制轮齿三、渐开线齿廓的范成加工原理(一)范成法加工直齿圆柱外齿轮的原理分度圆d=mzp=mpb=mcos基圆db=mzcosxm分度线分度圆节线xmtgm2xmtgP基圆xm分度线节线xmtgm2xmtg3、变位齿轮传动的中心距a'

及中心距变动系数yy—分度圆分离系数：时y>0时y<0当式中（三）直齿圆柱变位齿轮机构的基本尺寸o1a'r2r1o2ym两分度圆分离；两分度圆相割。由无侧隙啮合条件又由于相啮合齿轮的节圆齿距相等根据已推出的任意圆齿厚公式：可得(b)则(a)（三）直齿圆柱变位齿轮机构的基本尺寸4、无侧隙啮合方程（变位系数与啮合角的关系）其中而(c)将(b)、(c)代入（a）并化简后可求得无侧隙啮合方程为5、齿根圆（三）直齿圆柱变位齿轮机构的基本尺寸xmrfrf'r齿根高齿根圆直径为df1=mz1–2m(ha+c*–x1)df2=mz2–2m(ha+c*–x2)**hf1=m(ha+c*–x1)

hf2=m(ha+c*–x2)**

一般齿轮是成对设计的，在计算出中心距，齿根圆半径rf1、rf2后，直接用右图关系计算出齿顶圆半径ra1、ra2。6、齿顶圆

在齿轮设计中，齿顶圆半径的设计原则在保证一对齿轮作无侧隙啮合条件下，具有标准的顶隙c*m。o1o2r1'c'ar2'rf2rf1ra1ra2令=x1+x2-y，则*ra1=r1+(ha+x1-)m同样地ra2=r2+(ha+x2-)m*=x1+x2-y——齿顶缩短系数，（为了保证标准的顶隙c*m而使全齿高在标准全齿高h=(2ha+c*)m的基础上缩短m。）*(1）一对渐开线轮齿的啮合过程四、齿轮机构设计中应考虑的问题（一）基本参数取值的限制条件基本参数有1、连续传动的条件§4-3渐开线直齿圆柱齿轮机构的设计12N1N2o2o1rb2rb1ra2B2B1ra1一对轮齿在啮合线上啮合的起始点——从动轮2的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B2啮合的终止点——主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B1。实际啮合线理论啮合线齿轮的啮合过程（2）重合度及连续传动条件B1B2<PnB1B2=PnB1B2>Pn为保证连续定角速比传动的条件为：B1B2>PnN2B1B2N11齿轮传动的重合度——B1B2与Pn的比值1、连续传动的条件1即B2B1N2N11N1B2B1N2实际应用中，许用重合度1、连续传动的条件重合度的物理意义()例Pn1.3PnB1B20.3PnKK'双对齿啮合区双对齿啮合区单对齿啮合区0.3Pn0.7PnPn二对齿啮合区长度(3)重合度与基本参数的关系同理又由于

从上式可知,a与m无关,而与齿数有关z1,z2,a，在直齿圆柱齿轮中

max=1.98。o102ra1rb1N2B1N1PB2ra2rb2a1'a2'1、连续传动的条件而齿廓根切——用范成法切制齿轮时，有时刀具会把轮齿根部已切制好的渐开线齿廓再切去一部分，这种现象称为齿廓根切。产生根切的原因当刀具齿顶线与啮合线的交点超过啮合极限点N之外，便将根部已切制出的渐开线齿廓再切去一部分。齿轮根切现象2、不产生齿廓根切的条件rrb0pB1齿顶线B2刀刃Ⅱ四、齿轮机构设计中应考虑的问题（一）基本参数取值的限制条件1、连续传动的条件N节线要避免根切，应使齿条刀的齿顶线与啮合线的交点B2不超过啮合线与齿轮基圆的切点N。2、不产生齿廓根切的条件四、齿轮机构设计中应考虑的问题（一）基本参数取值的限制条件1、连续传动的条件（1）采用变位齿轮当=20°，=1时，不产生根切的最小变位系数避免根切的方法（2）采用足够多的齿数当，，x=0（标准齿轮）时，zmin=17（zmin=17）称为标准齿轮不产生根切的最小齿数，还有避免根切的方法，例如改变ha及等。节线pxm分度线hamrrbNB2o*如果一齿轮的齿顶的渐开线与相啮合的齿根处的过渡曲线相接触。由于过渡曲线比该位置的渐开线要凸一些，故在无侧隙啮合的条件下，会使两轮的轮齿卡死不能转动——过渡曲线干涉。3.齿顶厚足够的条件为了保证齿轮的齿顶强度，齿顶厚sa

不能太薄。对于软齿面对于硬齿面4.不产生过渡曲线干涉的条件2、不产生齿廓根切的条件四、齿轮机构设计中应考虑的问题（一）基本参数取值的限制条件1、连续传动的条件基圆齿根圆弧过渡曲线渐开线齿顶圆弧直齿圆柱齿轮机构的基本尺寸内容回顾已知a'、z1、z2、m、ha、c*、，*yf分配x1、x2。y按表4-4计算各尺寸按表4-3计算标准齿轮尺寸按表4-5计算各尺寸检验若已知a'、i12、m整数？yf并取整同上计算

根据一对齿轮变位系数之和（x1+x2）的不同，齿轮传动类型可分为以下几种类型：（二）齿轮机构的传动类型与功用•

其主要优点是：可以制造出齿数z1<zmin而无根切现象；可以使两轮的弯曲强度趋于相等，提高了齿轮的承载能力。1）标准齿轮传动（x1=0，x2=0）1、零传动（x1+x2=0）四、齿轮机构设计中应考虑的问题（一）基本参数取值的限制条件2）等移距变位齿轮传动（又称高度变位齿轮传动）•

即x1=-x2且不为零,一般小齿轮取正变位，大齿轮取负变位。无侧隙啮合时节圆与分度圆重合a=a,y=0，=0。•

当z1+z22zmin时，可采用这种传动。无侧隙啮合时，分度圆与节圆重合，a'=a，'=，z1zmin,z2zmin。•缺点（1）两轮必须成对设计、制造和使用。（2）重合度略有减少。（3）小齿轮容易变尖。

（1）可以减少齿轮机构的尺寸，因为z1<zmin,z2<zmin而不根切。（2）可以提高齿轮的承载能力。（3）适当选择x1及

x2，可以配凑给定的中心距。（4）必须成对地设计制造和使用。（5）重合度较小，而且正变位太大时齿顶可能变尖。2、正传动（x1+x2>0的传动）节圆大于分度圆，aa,，y0,0。正传动与标准齿轮传动相比有如下特点：3、负传动（x1+x2<0的传动）

要使两轮不发生根切Z1+Z2>2Zmin，此类传动一般不用，只有在a'<a的场合才不得不用。（二）齿轮机构的传动类型与功用四、齿轮机构设计中应考虑的问题（一）基本参数取值的限制条件1、零传动（x1+x2=0）发生面0基圆柱k'0kk'k0

一、斜齿圆柱齿轮齿面的形成和啮合特点渐开线直齿圆柱齿轮齿面的形成§4-4斜齿圆柱齿轮机构

NN'当发生面沿基圆柱作纯滚动时，若平行于齿轮的轴线的直线kk‘在空间的轨迹为直齿圆柱齿轮的齿面。O接触线渐开线形成2渐开线斜齿圆柱齿轮齿面的形成

NN'发生面0基圆柱当发生面沿基圆柱作纯滚动时，而若与基圆柱母线成一夹角b的直线在空间的轨迹则为斜齿圆柱齿轮的渐开螺旋面。bk'0k0kk'O接触线斜齿轮齿面的形成用于传递两相错轴之间的运动。一对斜齿轮啮合时，齿面上的接触线由短变长，再由长变短，减少了传动时的冲击和噪音，提高了传动平稳性，故斜齿轮适用于重载高速传动。斜齿圆柱齿轮传动:交错轴斜齿轮传动:仅限于传递平行轴之间的运动传动分为O接触线斜齿轮的啮合交错轴齿轮传动二、斜齿圆柱齿轮的基本参数斜齿圆柱齿轮有法面和端面之分（一）端面参数与法面参数的关系1、模数法面参数mn、n、han、cn法面参数为标准值。**

端面参数mt、t、hat、ct。计算的基本尺寸是在端面上计量的。**端面齿距pt法面齿距pt

一、斜齿圆柱齿轮齿面的形成和啮合特点§4-4斜齿圆柱齿轮机构又有斜齿轮的啮合

不论从法面或端面来看，斜齿轮的齿顶高和齿根高都是相等的，故有：

2、齿顶高系数及顶隙系数二、斜齿圆柱齿轮的基本参数（一）端面参数与法面参数的关系1、模数斜齿轮的啮合在abc中在a'b'c中由于ab=a'b'直齿条t3、压力角（用斜齿条说明）二、斜齿圆柱齿轮的基本参数（一）端面参数与法面参数的关系1、模数2、齿顶高系数及顶隙系数斜齿条acba'b'法面n（2）互相啮合两齿轮的模数相等和两齿轮的压力角相等，即（2）由法面参数求得的端面参数表达式代入基本尺寸计算公式中。（二）正确啮合条件，三.基本尺寸计算二、斜齿圆柱齿轮的基本参数（一）端面参数与法面参数的关系（1）两外啮合齿轮的螺旋角大小相等，旋向相反，即1=-2O1O2（1）端面参数代入相应的直齿圆柱齿轮基本尺寸计算公式中。例如：，

，，例如：，斜齿轮的啮合四、重合度

直齿圆柱齿轮传动，沿整个齿宽在B2B2线进行啮合，又沿整个齿宽同时在B1B1脱离啮合，所以其重合度为：故斜齿圆柱齿轮传动的重合度大于直齿圆柱齿轮，其增量为：对于斜齿圆柱齿轮传动，从前端面进入啮合到后端面脱离啮合，其在啮合线上的长度比直齿圆柱齿轮增加了btgb。直齿圆柱齿轮的啮合面B1B1B2B2bB1B1B2B2b斜齿圆柱齿轮的啮合面b§4-4斜齿圆柱齿轮机构式中：L螺旋导程而故斜齿圆柱齿轮传动的重合度由此可知，螺旋角LbdbdL轴向重合度端面重合度四、重合度重合度增量当量齿轮及当量齿数---在研究斜齿轮法面齿形时，可以虚拟一个与斜齿轮的法面齿形相当的直齿轮，称这个虚拟的直齿轮为该斜齿的当量齿轮，其齿数则称为当量齿数，用Zv表示。

五、斜齿圆柱齿轮的当量齿数bacdnnc§4-4斜齿圆柱齿轮机构当量齿轮，模数mn，齿数zv.（4）斜齿轮在工作时有轴向推力Fa，且、Fa，用人字齿轮可克服轴向推力。六、斜齿圆柱齿轮的特点螺旋角的大小对斜齿轮传动的质量有很大影响，一般取80～150§4-4斜齿圆柱齿轮机构02kFaFFnbk'o1M(a)(b)（1）在传动中，其轮齿逐渐进入和逐渐脱开啮合，传动平稳，冲击和噪声小；（2）重合度大，故承载能力高，运动平稳，适用于高速传动；（3）不产生根切的最小齿数比直齿轮少，故结构紧凑；§4-5直齿圆锥齿轮机构一、直齿圆锥齿轮齿面的形成与特点：

轮齿分布在圆锥体上，直齿圆锥齿轮传动中有五对圆锥：分度圆锥、齿顶圆锥、齿根圆锥、基圆锥、节圆锥。

直齿圆锥齿轮传动用于传递相交轴间的回转运动，用轴交角来表示两回转轴线间的位置关系。圆锥齿轮机构球面渐开线的形成--与基圆锥相切于NO'，且半径R等于基圆锥的锥距的扇形平面沿基圆锥作相切纯滚动时，该平面上一点K在空间形成一条球面渐开线，半径逐渐减小的一系列球面渐开线的集合，就组成了球面渐开面。

kRN'N1、轮齿齿面的形成(b)o'§4-5直齿圆锥齿轮机构一、直齿圆锥齿轮齿面的形成与特点：o'k0O(a)k'k'02、背锥齿廓、当量齿数实际使用的圆锥齿轮齿廓不是球面渐开线，而用背锥齿廓代替。o12rr21o21orrv1v2

与球面相切于大端节圆处的圆锥，称为大端的背锥，背锥展开成扇形齿轮，假想将扇形齿轮补全为完整的圆形齿轮，此即为当量齿轮，其齿数称为当量齿数。§4-5直齿圆锥齿轮机构一、直齿圆锥齿轮齿面的形成与特点：1、轮齿齿面的形成对于标准齿轮或高度变位齿轮传动，节圆锥与分度圆锥重合，所以opp1p2o1o2r'2r'v2r'v1o'1o'2r'1'1'22、背锥齿廓、当量齿数§4-5直齿圆锥齿轮机构一、直齿圆锥齿轮齿面的形成与特点：1、轮齿齿面的形成节圆锥角，，1、2为分度圆锥角二、直齿圆锥齿轮的基本尺寸1、模数(大端模数为标准值)直齿圆锥齿轮的正确啮合条件：式中m,为大端上的模数和压力角。2、节锥角(节圆锥锥角)

§4-5直齿圆锥齿轮机构一般取'1+'2==900，

对于标准齿轮或高度变位齿轮传动，r'10102p'2r'2'1O节锥距3、顶锥角根锥角(a和f)

圆锥齿轮的齿顶高和齿根高都是在背锥母线方向度量的故式中而(1)收缩顶隙圆锥齿轮传动da1RBd1d2da2hf2ha2f112f2a2a1f1，，为齿顶角和齿根角、其中(2)等顶隙圆锥齿轮传动一个圆锥齿轮的顶圆锥母线与另一个相啮合的圆锥齿轮的齿根圆锥母线平行，所以有，O12f2f1f2f1a1f11a10f22a2a1f2完MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技术磁共振扫描时间参数：TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数：层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反转恢复（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高级序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三维成像（SPGR）弥散成像（DWI）关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波（SE）必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波（FSE）必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波（GE）成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影（MRA）无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波（SPGR） 早期诊断脑梗塞

弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体（Magnet）:静磁场B0（Tesla,T）→组织净磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常导型（resistivemagnet）超导型（superconductingmagnet）磁体屏蔽（magnetshielding）2.梯度线圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统（radio-frequencesystem，RF）

MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机，等等；MRI技术的优势1、软组织分辨力强（判断组织特性）2、多方位成像3、流空效应（显示血管）4、无骨骼伪影5、无电离辐射，无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证

体内弹片、金属异物各种金属置入：固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人，早期妊娠，高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差（体部，较同等CT）费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品，最好更衣，以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度，甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体（皮肤）不要直接触碰磁体内壁及各种导线，防止病人灼伤。3.纹身（纹眉）、化妆品、染发等应事先去掉，因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞，以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形（AVM）等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化（MS）等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤（髓内、髓外硬膜内、硬膜外），椎骨肿瘤（转移性、原发性）2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离，各种原因椎管狭窄，术后改变，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病（如MS），脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好，对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤，心包其他病变其他（如先心、各种心肌病等）较超声心动图无优势，应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变，提供鉴别信息胰腺肿瘤，有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等，先天畸形肿瘤的定位（脏器上下缘附近）、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤，MRCP，MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段－－钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选：1.累及骨髓改变的骨病（早期骨缺血性坏死，早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤）2.结构复杂关节的损伤（膝、髋关节）3.形状复杂部位的检查（脊柱、骨盆等）软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战，止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题，处理不当，将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难，医生的梦魇

预防手术部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染？★哪些情况需要抗生素预防？★怎样选择抗生素？★什么时候开始用药？★抗生素要用多长时间？定义：指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类：切口浅部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染

指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染，并至少具备下述情况之一者：

1．切口浅层有脓性分泌物

2．切口浅层分泌物培养出细菌

3．具有下列症状体征之一：红热，肿胀，疼痛或压痛，因而医师将切口开放者（如培养阴性则不算感染）

4．由外科医师诊断为切口浅部SSI

注意：缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染

指术后30天内（如有人工植入物则为术后1年内）发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染，并至少具备下述情况之一者：

1.切口深部流出脓液

2.切口深部自行裂开或由医师主动打开，且具备下列症状体征之一：①体温＞38℃；②局部疼痛或压痛

3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断，发现切口深部有脓肿

4.外科医师诊断为切口深部感染

注意：感染同时累及切口浅部及深部者，应列为深部感染

二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

指术后30天内（如有人工植入物★则术后1年内）、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通过手术打开或其他手术处理，并至少具备以下情况之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物

2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌

3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿

4.外科医师诊断为器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

不同种类手术部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔内感染（腹膜炎，腹腔脓肿）生殖道：子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管：静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年～1996年593344例手术中，发生SSI15523次，占2.62%英国1997年～2001年152所医院报告在74734例手术中，发生SSI3151例，占4.22%中国？SSI占院内感染的14～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位：非腹部手术为2%～5%腹部手术可高达20%SSI与病人：入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型：清洁伤口 1%～2%清洁有植入物 ＜5%可染伤口＜10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率：三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别（%）切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别：三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿，瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关，其中90%是器官/腔隙严重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素（1）病人因素：高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免疫低下、低氧血症五、导致SSI的危险因素（2）术前因素：术前住院时间过长用剃刀剃毛、剃毛过早手术野卫生状况差（术前未很好沐浴）对有指征者未用抗生素预防五、导致SSI的危险因素（3）手术因素：手术时间长、术中发生明显污染置入人工材料、组织创伤大止血不彻底、局部积血积液存在死腔和/或失活组织留置引流术中低血压、大量输血刷手不彻底、消毒液使用不当器械敷料灭菌不彻底等手术特定时间是指在大量同种手术中处于第75百分位的手术持续时间其因手术种类不同而存在差异超过T越多，SSI机会越大五、导致SSI的危险因素（4）SSI危险指数（美国国家医院感染监测系统制定）：病人术前已有≥3种危险因素污染或污秽的手术切口手术持续时间超过该类手术的特定时间（T）

（或一般手术＞2h)六、预防SSI干预方法根据指南使用预防性抗菌药物正确脱毛方法缩短术前住院时间维持手术患者的正常体温血糖控制氧疗抗菌素的预防/治疗预防

在污染细菌接触宿主手术部位前给药治疗

在污染细菌接触宿主手术部位后给药

防患于未然六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用136预防和治疗性抗菌素使用目的：清洁手术：防止可能的外源污染可染手术：减少粘膜定植细菌的数量污染手术：清除已经污染宿主的细菌六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用137需植入假体，心脏手术、神外手术、血管外科手术等六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素使用指征：可染伤口(Clean-contaminatedwound)污染伤口（Contaminatedwound）清洁伤口（Cleanwound）但存在感染风险六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素显示有效的手术有：妇产科手术胃肠道手术(包括阑尾炎)口咽部手术腹部和肢体血管手术心脏手术骨科假体植入术开颅手术某些“清洁”手术六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

理想的给药时间？目前还没有明确的证据表明最佳的给药时机研究显示：切皮前45～75min给药，SSI发生率最低，且不建议在切皮前30min内给药影响给药时间的因素:所选药物的代谢动力学特性手术中污染发生的可能时间病人的循环动力学状态止血带的使用剖宫产细菌在手术伤口接种后的生长动力学

手术过程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days细菌数logCFU/ml六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用143术后给药，细菌在手术伤口接种的生长动力学无改变

手术过程抗生素血肿血浆六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用Antibioticsinclot

手术过程

血浆中抗生素予以抗生素血块中抗生素血浆术前给药，可以有效抑制细菌在手术伤口的生长六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用145ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切开前时间切开后时间予以抗生素切开六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用不同给药时间，手术伤口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投药时间感染数（%）相对危险度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手术前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0围手术期（切皮后3h内）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手术后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人数六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用结论：抗生素在切皮前45-75min或麻醉诱导开始时给药，预防SSI效果好147六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用切口切开后，局部抗生素分布将受阻必须在切口切开前给药！！！抗菌素应在切皮前45～75min给药六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？有效安全杀菌剂半衰期长相对窄谱廉价六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用抗生素的选择原则：各类手术最易引起SSI的病原菌及预防用药选择六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

手术最可能的病原菌预防用药选择胆道手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢哌酮或

(如脆弱类杆菌）头孢曲松阑尾手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢噻肟；

(如脆弱类杆菌）＋甲硝唑结、直肠手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢曲松或

(如脆弱类杆菌）头孢噻肟；＋甲硝唑泌尿外科手术革兰阴性杆菌头孢呋辛；环丙沙星妇产科手术革兰阴性杆菌，肠球菌头孢呋辛或头孢曲松或

B族链球菌，厌氧菌头孢噻肟；+甲硝唑莫西沙星（可单药应用）注:各种手术切口感染都可能由葡萄球菌引起六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用单次给药还是多次给药？没有证据显示多次给药比单次给药好伤口关闭后给药没有益处多数指南建议24小时内停药没有必要维持抗菌素治疗直到撤除尿管和引流管手术时间延长或术中出血量较大时可重复给药细菌污染定植感染一次性用药用药24h用药4872h数小时从十数小时到数十小时六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用用药时机不同，用药期限也应不同短时间预防性应用抗生素的优点：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用减少毒副作用不易产生耐药菌株不易引起微生态紊乱减轻病人负担可以选用单价较高但效果较好的抗生素减少护理工作量药品消耗增加抗菌素相关并发症增加耐药抗菌素种类增加易引起脆弱芽孢杆菌肠炎MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）定植六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用延长抗菌素使用的缺点：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？正确的给药方法：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用应静脉给药，2030min滴完肌注、口服存在吸收上的个体差异，不能保证血液和组织的药物浓度，不宜采用常用的-内酰胺类抗生素半衰期为12h，若手术超过３４h，应给第２个剂量，必要时还可用第３次可能有损伤肠管的手术，术前用抗菌药物准备肠道局部抗生素冲洗创腔或伤口无确切预防效果，不予提倡不应将日常全身性应用的抗生素应用于伤口局部（诱发高耐药）必要时可用新霉素、杆菌肽等抗生素缓释系统（PMMA—青大霉素骨水泥或胶原海绵)局部应用可能有一定益处六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用不提倡局部预防应用抗生素：时机不当时间太长选药不当，缺乏针对性六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防用药易犯的错误：在开刀前45-75min之内投药按最新临床指南选药术后24小时内停药择期手术后一般无须继续使用抗生素大量对比研究证明，手术后继续用药数次或数天并不能降低手术后感染率若病人有明显感染高危因素或使用人工植入物，可再用1次或数次小结预防SSI干预方法

——正确的脱毛方法用脱毛剂、术前即刻备皮可有效减少SSI的发生手术部位脱毛方法与切口感染率的关系：备皮方法 剃毛备皮 5.6%

脱毛0.6%备皮时间 术前24小时前 ＞20%

术前24小时内 7.1%

术前即刻 3.1%方法/时间 术前即刻剪毛 1.8%

前1晚剪/剃毛 4.0%THANKYOUMagneticResonanceImagingPART01磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间PART02MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T