人工髖關(guān)節(jié)模擬試驗(yàn)機(jī)機(jī)械傳動(dòng)部分的研制（上置式 ）

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徐州工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 課 題 名 稱： 人工髖關(guān)節(jié)模擬試驗(yàn)機(jī)機(jī)械 傳動(dòng)部分的研制(上置式) 學(xué) 生 姓 名： 黃清朋 學(xué)號： 20040601223 指 導(dǎo) 教 師： 黃傳輝 職稱： 副教授 所 在 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 徐州工程學(xué)院 2008 年 3 月 4 日 說 明 1．根據(jù)《徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，學(xué)院教學(xué)院長批準(zhǔn)后實(shí)施。 2．開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個(gè)人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報(bào)告按不合格論。 5. 課題類型填：工程設(shè)計(jì)類；理論研究類；應(yīng)用（實(shí)驗(yàn)）研究類；軟件設(shè)計(jì)類；其它。 6、課題來源填：教師科研；社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐；教學(xué)；其它 課題 名稱 人工髖關(guān)節(jié)模擬試驗(yàn)機(jī)的研制（上置式） 課題來源 教師科研項(xiàng)目 課題類型 工程設(shè)計(jì)類 選題的背景及意義 隨著人類社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，人的生命價(jià)值被廣泛認(rèn)同。由疾病、事故和戰(zhàn)爭等原因?qū)е麓罅咳梭w骨骼病變和損傷，使得許多人成為殘疾而失去基本生活能力，給病人的家庭及社會(huì)都帶來極大的影響和沉重的負(fù)擔(dān)。為減輕病人的痛苦，提高他們的生活質(zhì)量，醫(yī)學(xué)界一直致力于解決人體骨骼的材料、成型、植入和再生性的問題。積極開展人工關(guān)節(jié)生物摩擦學(xué)特性方面的研究，掌握置換關(guān)節(jié)材料在生物機(jī)體環(huán)境內(nèi)的摩擦磨損行為規(guī)律，在人工關(guān)節(jié)的開發(fā)中引入摩擦學(xué)設(shè)計(jì)（包括基于生物力學(xué)的關(guān)節(jié)配副載荷最小化研究、假體固定的微動(dòng)摩擦學(xué)行為研究和關(guān)節(jié)材料磨損顆粒生成機(jī)理及有效識別等），對于提高人工關(guān)節(jié)的使用質(zhì)量，延長其臨床壽命和減輕患者痛苦具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 研究內(nèi)容擬解決的主要問題 根據(jù)人類行走時(shí)髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),結(jié)合人工關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)特征，研制一種能正確模擬髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)機(jī)械.該機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)考慮的主要因素是使其在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中能夠正確模擬人體髖關(guān)節(jié)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)工況,以使試件在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的摩擦機(jī)理、磨損形式與實(shí)際使用條件下相一致,從而可以準(zhǔn)確、可靠地測試人工關(guān)節(jié)材料的生物摩擦學(xué)特性參數(shù)，為臨床應(yīng)用提供指導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 研究方法技術(shù)路線 查詢相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，翻譯相關(guān)英語文獻(xiàn)，結(jié)合分析文獻(xiàn)資料，提出并論證試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)方案，試驗(yàn)機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析。確定試驗(yàn)機(jī)總體結(jié)構(gòu)，計(jì)算主要零部件尺寸確定試驗(yàn)機(jī)總體結(jié)構(gòu)，計(jì)算主要零部件尺寸繪制試驗(yàn)機(jī)草圖，試驗(yàn)機(jī)總裝配圖設(shè)計(jì)該試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)考慮的主要因素是使其在試驗(yàn)室環(huán)境中能夠正確模擬人體髓關(guān)節(jié)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)工況，以使試件在試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的摩擦機(jī)理、磨損形式與實(shí)際使用條件下相一致，從而可以準(zhǔn)確、可靠地測試人工關(guān)節(jié)材料的生物摩擦學(xué)特性參數(shù)，為臨床應(yīng)用提供指導(dǎo)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)。該試驗(yàn)設(shè)備主要由機(jī)械傳動(dòng)部分、溫控系統(tǒng)及液壓加載系統(tǒng)組成。該試驗(yàn)機(jī)由四個(gè)相互獨(dú)立的試驗(yàn)單元組成，每個(gè)試驗(yàn)單元的結(jié)構(gòu)和工作原理都完全一致。為了真實(shí)模擬天然關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)工況，試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)速小能過高，這樣一來勢必造成試驗(yàn)時(shí)間很長，在多試樣重復(fù)試驗(yàn)時(shí)這一矛盾更為突出。本試驗(yàn)機(jī)在一個(gè)機(jī)架上同時(shí)裝配了四個(gè)試驗(yàn)單元，增加了試驗(yàn)工位，從而大大縮短了試驗(yàn)時(shí)間，同時(shí)也為作對比試驗(yàn)提供了便利。 研究的總體安排和進(jìn)度計(jì)劃 研制出一種股骨頭在上位，髖臼在下位且能正確模擬人工髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)特征的試驗(yàn)機(jī)，設(shè)計(jì)出全部圖紙，具體包括： a: 試驗(yàn)機(jī)的裝配圖及全部零件圖（約合A0圖紙4張）； b: 編排指定的試驗(yàn)機(jī)主要零件的制造工藝一份： c: 設(shè)計(jì)說明書一份； d: 翻譯約4000單詞量的相關(guān)文獻(xiàn)。 第1周： 結(jié)合課題進(jìn)行相關(guān)實(shí)習(xí) 第2周： 查詢相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料 第3周： 查詢相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，翻譯相關(guān)英語文獻(xiàn) 第4周： 結(jié)合分析文獻(xiàn)資料，提出并論證試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)方案 第5周： 試驗(yàn)機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 第6周： 確定試驗(yàn)機(jī)總體結(jié)構(gòu)，計(jì)算主要零部件尺寸 第7周： 繪制試驗(yàn)機(jī)草圖 第8周： 試驗(yàn)機(jī)總裝配圖設(shè)計(jì) 第9周： 試驗(yàn)機(jī)總裝配圖設(shè)計(jì) 第10周：根據(jù)試驗(yàn)機(jī)總裝配圖，拆畫，設(shè)計(jì)零件圖 第11周：根據(jù)試驗(yàn)機(jī)總裝配圖，拆畫，設(shè)計(jì)零件圖 第12周：根據(jù)試驗(yàn)機(jī)總裝配圖，拆畫，設(shè)計(jì)零件圖 第13周：編排指定的試驗(yàn)機(jī)主要零件的制造工藝 第14周：在綜合分析零件設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ)上,完善試驗(yàn)機(jī)總體結(jié)構(gòu) 第15周：整理圖紙資料，撰寫畢業(yè)論文 第16周：整理圖紙資料。撰寫畢業(yè)論文 主要參考 文獻(xiàn) 1]葛世榮, 熊黨生, 王紀(jì)湘. 人工關(guān)節(jié)的摩擦學(xué)問題及其研究現(xiàn)狀[J]. 生物摩擦學(xué)與人工關(guān)節(jié)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集. 上海, 2000 年 9 月:27-30. [2]黃傳輝.人工髖關(guān)節(jié)的磨損行為及磨粒形態(tài)研究.中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文. [3]張亞平, 高家成, 王勇. 人工關(guān)節(jié)材料的研究與進(jìn)展[J]. 世界科技研究與發(fā)展,22(1):47-50. [4]《機(jī)械設(shè)計(jì)》，邱宣懷主編，高等教育出版社 [5]《簡明機(jī)械設(shè)計(jì)零件設(shè)計(jì)手冊》，朱龍根主編，機(jī)械工業(yè)出版社 [6]《互換性與技術(shù)測量》，謝鐵邦主編，華中科技大學(xué)出版社 [7]Pariente.J.L, etal. The Biocompatibility of Cathelers and Stents used on Urology[J]. Prog Urol .Apr. 1994, 8(2):181. [8]郭治天, 熊黨生, 葛世榮. 表面粗糙度對超高分子量聚乙烯的生物摩擦學(xué)特性的影響[J]. 生物摩擦學(xué)與人工關(guān)節(jié)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集. 上海, 2000 年 9 月:31-34. [9]陳長春. 髖關(guān)節(jié)置換用股骨假體材料的研究與應(yīng)用[J]. 材料導(dǎo)報(bào), 1998, 12(6):1 [10]Torregrosa.F, Barralier.L,Roux.L. Phase analysis, microhardness and tribological behaviour of Ti-6Al-4V after ion implantation of nitrogen in connection with its application for hip-joint prosthesis[J]. Thin Solid Films, v 266, n 2, Oct 1, 1995, p 245-253. [11]Butter.R.S, Lettington.A,H. Diamond-like Carbon Coatings for Orthopaedic Application[C]. Application of diamond films and related materials:3rd International Conference. Japan: Tokyo, 1995:683-690. [12]Jacobs.T.L, Spence.J.H, Wagal.S.S, etal. The Influence of Surface on the Corrosion of Orthopaedic Implants[J]. IBID, 1993, 75A:753-756. [13]Jacobs, Joshua.J.S, Anastasia.K, etal. 3-year prospective study of serum titanium levels in patients with primary total hip replacements[J]. ASTM Special Technical 123 Publication,1996,1272(5): 400-408. 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見 學(xué)院意見 教研室主任簽名： 年 月 日 教學(xué)院長簽名： 年 月 日