机械5

髋关节仿生试验机液压加载系统的设计 Desig
n of Hydraulic Loadi
ng System for Hip Joi
nt Bio
nic Testi
ng Machi
ne 摘要 当今世界，由于各类的交通肇事，病理原因引起的骨骼的坏死或者病变，使得很多人都有骨质疏松、关节炎、风湿、骨质增生等问题，困扰着很多的家庭。为了帮助这一类人，使其的生活更加便捷，很多的科学家在研究人体关节的更换实验。对关节的研究使得对人体摩擦方面也取得了不小的成果，以至于对人体关节的置换方面也取得的很大的成绩，患者的痛苦得到变校 其中最为重要的是液压以及试验台这两个部分。首先通过查阅资料了解了大概的设计范围，大致有传动部分和动力部分以及最后的输出部分组合而成。通过对髋关节的运动特性，明白了大概的运动规律，然后通过液压缸的运动来实现来模拟髋关节的受力情况。大致了解之后确定液压系统工作原理，并且设计出液压缸及液压泵，并进行计算、校核以及最终确认。设计液压回路以确保能模拟髋关节受力，来计算出准确、可靠的数据，从而测出有关的摩擦学特性参数，为试验机提供可靠的数据。 关键词人工仿生髋关节;试验机；液压回路；摩擦学 Abstract I
n today'sworld, due to all ki
nds of traffic accide
nt, the pathological causes of bo
ne
necrosis or lesio
ns, makes a lot of people have osteoporosis, arthritis, rheumatism, bo
ne hyperplasia, co
ncer
n for ma
ny families. To help these people make their lives easier, ma
ny scie
ntists are studyi
ng the replaceme
nt of huma
n joi
nts. The research o
n joi
nts has resulted i
n great achieveme
nts i
n huma
n frictio
n, so that the replaceme
nt of huma
n joi
nts has achieved great results, a
nd the patie
nt's pai
n has bee
n alleviated. The most importa
nt of these are the hydraulic a
nd the test bed. First, through the data access to u
ndersta
nd the ge
neral desig
n scope, roughly the tra
nsmissio
n part a
nd the power part a
nd the fi
nal output part of the combi
natio
n. Through the motio
n characteristics of the hip joi
nt, the ge
neral motio
n ruleswere u
nderstood, a
nd the
n the force of the hip joi
ntwas simulated by the motio
n of the hydraulic cyli
nder. Theworki
ng pri
nciple of hydraulic system is determi
ned, a
nd the hydraulic cyli
nder a
nd hydraulic pump are desig
ned a
nd calculated, checked a
nd fi
nally co
nfirmed. The hydraulic circuit is desig
ned to simulate the force of the hip joi
nt, to calculate the accurate a
nd reliable data, so as to detect the releva
nt tribological parameters a
nd provide reliable data for the testi
ng machi
ne. Keywords Ma
nipulator; Testi
ng machi
ne; Hydraulic circuit; tribology 目录 摘要I Abstract II 1绪论1 1.1概要1 1.2发展情况1 1.3材料各项指标2 1.4系统的意义3 2髋关节工作原理5 2.1髋关节构成5 2.2运动形式5 2.3试验机的工作原理7 3液压部分主要元件元件的选用原理9 3.1液压部分的设计过程9 3.2液压系统的工作原理10 3.3液压系统设计12 3.4液压系统参数的计算15 3.4.1液压缸主要参数的计算： 15 3.4.2液压泵的选取原理的计算： 16 3.5元器件的选用原理： 16 3.5.1液压阀的分类： 16 3.5.2各类阀的选用： 16 3.5.3辅助元件的选用原理： 16 4液压缸主要部件的计算20 4.1缸筒20 4.1.1外部结构20 4.1.2缸筒参数的选用原理21 4.1.3缸筒参数的计算21 4.2活塞的选择及校核23 4.2.1活塞的选择原理23 4.2.2连接方式选用原理23 4.2.3活塞的密封23 4.2.4活塞材料的选择25 4.2.5活塞的选用原理25 4.3活塞杆的选取原理26 4.3.1活塞杆外形26 4.3.2材料的选择原理26 4.3.3杆的参数选择原理27 5液压站的选择原理29 5.1液压站的构成29 5.2站的选择29 5.3其他的选择原理29 5.3.1油箱的选用原理29 5.3.2油箱的主要要点29 5.3.3参数的选用原理30 5.4系统组成的原理30 5.4.1组成使用原则30 5.4.2各个阀的布置原理30 5.4.3放置位置的说明30 5.5试验台的设计30 总结32 致谢33 参考文献34