CN103989523B - 一种动物旋转实验机 - Google Patents

Abstract

一种动物旋转实验机，该测试机的动力机构、传动机构、旋转机构和离合器机构安装在支架上；动力机构的电机传动轴嵌入中心转轴并通过六角螺栓紧固定位；传动机构一方面直接通过中心转轴带动笼子水平方向旋转，另一方面通过圆柱齿轮啮合实现传动方向的变换和带动皮带轮的旋转；旋转机构采用一对锥齿轮实现传动方向的变换，通过离合器的接合带动空套在水平转轴上的皮带轮来实现笼子在竖直方向上的旋转；离合器机构的操纵套筒与水平转轴外花键连接。本发明能够对小鼠、兔子等动物模型进行旋转实验，实现不同旋转方向、旋转速度控制。

Description

一种动物旋转实验机

技术领域

本发明涉及医学教学、实验和研究用机械，尤其是一种动物旋转实验机，在测试高血压实验动物模型研究中起作用的试验机。

背景技术

在人类疾病史上，高血压是常见的心血管疾病。就我国而言，我国成人患病率为18.8％，全国约有1.6亿高血压患者，而且近年来其发病率和总发病人数呈逐年上升趋势。建立适当的高血压动物模型是开展疾病的发病机制、治疗和预防等研究的重要工具。据相关资料调查显示，小白鼠和兔子的基因和人类极为相似，故医学上一般采用小白鼠和兔子作为高血压动物模型开展与高血压相关的研究。人们一般通过血压测量法，旋转测量法测试高血压动物模型的抗高血压能力以研究发病机制和筛选出有效药物。

但据资料查阅，目前市场上通过旋转测量法测量动物模型抗高血压能力的机器装置简陋，功能单一，工作不平稳，操作复杂，安全性不高，噪音大，不能实现不同转速，不同转向控制和在实验中对实验动物模型的各种状态进行实时跟踪等功能。增加了试验时间、实验难度，并且降低了实验安全性、准确性，影响了实验的进展，不符合动物实验和研究的需求。对此，人们需要一种结构精巧，功能多样，工作平稳，操作简单安全，能实现不同转速，转向的测量高血压动物模型的机器。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够调节不同转速、转向的一种动物旋转实验机。

本发明采用如下技术方案实现上述目的：一种动物旋转实验机，包括动力机构、传动机构、旋转机构、离合器机构和支承架，所述动力机构、传动机构、旋转机构和离合器机构安装在支承架上；

所述传动机构由齿轮支承套筒、第一键、第三调整垫片、第四调整垫片、第二键、第三键、固定轴、第五调整垫片、第二皮带、中心转轴、第四轴承及轴承套、第三轴承及轴承套、第二调整垫片、第二主动皮带轮、从动圆柱齿轮、第二从动皮带轮、主动圆柱齿轮、旋转支架、主动锥齿轮、轴承、轴承套、笼子支架、笼子、第一轴承及轴承套、第二轴承及轴承套、笼子开关和门页组成，第四轴承及轴承套通过间隙配合安装在中心转轴上并与齿轮支承套筒间隙配合，其上面安装主动圆柱齿轮，主动圆柱齿轮通过第一键的间隙配合连接在中心转轴上，并通过第三调整垫片调整其与齿轮支承套筒之间的距离，从动圆柱齿轮与第二主动皮带轮焊接在一起，通过第三键间隙配合连接在固定轴上，并通过第五调整垫片调整高度，第二从动皮带轮空套在中心转轴上，第二从动皮带轮上端面与旋转支架焊接在一起，主动锥齿轮通过第二键通过间隙配合连接在中心转轴上，用第三轴承及轴承套和第二调整垫片调整高度定位，轴承套通过螺纹连接在中心转轴的顶端，并通过第四调整垫片来调整轴承套与主动锥齿轮之间的距离，轴承通过过渡配合套在轴承套上，第二主动皮带轮与第二从动皮带轮通过第二皮带连接，笼子支架套在轴承上，笼子通过第一轴承及轴承套和第二轴承及轴承套定位于笼子支架，门页一端安装在一侧的半笼子上，另一端空套在另一侧的半笼子边杆上，笼子开关分别焊接在笼子的边杆上并通过螺栓连接；

所述旋转机构由第一主动皮带轮、带有齿形槽的皮带轮轴套、第一调整支架、第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架、第一调整垫片、第二含有轴承和轴承套的离合器支承支架、从动锥齿轮、水平转轴、第一从动皮带轮、第一皮带、笼子转轴、调整支架和离合器支架组成；旋转支架与第二从动皮带轮焊接在一起，并通过第二从动皮带轮定位在中心转轴上，水平转轴通过第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架和第二含有轴承和轴承套的离合器支架定位于离合器支架上，通过第一调整垫片调整高度，离合器支架焊接在旋转支架上，从动锥齿轮通过键连接在水平转轴上并与主动锥齿轮啮合，第一主动皮带轮通过带有齿形槽的皮带轮轴套连接在第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架上，由调整支架通过螺栓连接在第一调整支架并支承和调整笼子支架的高度，

所述离合器机构包括水平转轴外花键、离合器限位座、离合器操纵杆和离合器套筒，水平转轴与从动锥齿轮通过键间隙配合连接，离合器套筒内侧加工有内花键与水平转轴外花键通过花键连接并由离合器操纵杆操纵离合器的闭合，带有齿形槽的皮带轮轴套与第一主动皮带轮焊接在一块并与离合器操纵套筒通过齿形槽咬合，第一调整支架焊接在旋转支架上，离合器限位座焊接在第一调整支架上，离合器限位座上有两个限位槽，用于卡住离合器操纵杆实现离合器的闭合。

所述动力机构为无级调速电动机。

所述主动锥齿轮为传动比1：1的45度斜锥齿轮。

所述笼子内部为设有透气孔的透明有机玻璃。

所述支架包括支架底部支撑面板、调整支架和电机定位板；电机定位板通过电机定位螺母定位着无级调速电动机；支架通过支架底部定位支撑、调整支架、电机定位板和定位支架定位着动力机构、传动机构、旋转机构和离合器机构。

本发明的突出优点在于：

1、能够调节不同转速、转向和在实验过程中对实验动物模型的昏迷和其他一些生理情况进行实时跟踪。

2、由支架，无级调速电机，动力机构、传动机构、旋转机构、离合器机构和支架等组成的精密试验机，其结构组成精巧。

3、很好地解决了目前市场上通过旋转测量法测量动物模型抗高血压能力的机器装置简陋，功能单一，工作不平稳，操作复杂，安全性不高，噪音大，不能实现不同转速，转向控制等缺陷。

4、可以逐步应用推广到医学实验、教学、研究中的测试高血压动物模型抗高血压能力，生理实验教学，飞行员高G状态模拟实验等。具有很高的使用价值及意义，推广潜力巨大。

附图说明

图1是本发明所述的动物旋转实验机的结构示意。

图2是本发明所述的动物旋转实验机的旋转机构图。

图3是本发明所述的动物旋转实验机的传动机构图。

图4是本发明所述的动物旋转实验机的离合器结构图。

图5是本发明所述的动物旋转实验机的支承架示意图。

图6是本发明所述的动物旋转实验机的中心转轴图。

图中标记为：笼子1、第一轴承及轴承套2、笼子转轴3、第一从动皮带轮4、第一皮带5、第一主动皮带轮6、带有齿形槽的皮带轮轴套7、电机定位支架8、支架底部支撑面板9、笼子开关10、第二轴承及轴承套11、门页12、第二皮带13、齿轮支承套筒14、无级调速电动机15、第一调整支架16、离合器限位座17、离合器操纵杆18、第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架19、第一调整垫片20、第二含有轴承和轴承套的离合器支承支架21、旋转支架22、第三轴承及轴承套23、离合器套筒24、轴承25、轴承套26、从动锥齿轮27、第二调整支架28、主动锥齿轮29、第二调整垫片30、第二主动皮带轮31、从动圆柱齿轮32、中心转轴33、第二从动皮带轮34、主动圆柱齿轮35、从动锥齿轮36、水平转轴37、水平转轴外花键38、笼子支架39、调整支架40、离合器支架41、第一键42、第三调整垫片43、第四调整垫片44、第二键45、固定轴46、第三键47、第五调整垫片48、第六调整垫片49、第四轴承及轴承套50、定位孔51。

具体实施方式

如图1至图6所示，本发明所述的动物旋转实验机，包括动力机构、传动机构、旋转机构、离合器机构和支承架。

动力机构、传动机构、旋转机构和离合器机构安装在支架上；

动力机构为无级调速电动机15、中心转轴33、定位孔51、电机定位支架8和支架底部支撑面板9组成，电机定位支架8焊接在支架底部支撑面板9上，无级调速电动机15通过螺栓连接在电机定位支架8上，无级调速电动机15通过定位孔51紧固连接中心转轴33；

传动机构由齿轮支承套筒14、第一键42、第三调整垫片43、第四调整垫片44、第二键45、固定轴46、第三键47、第五调整垫片48、第二皮带13、中心转轴33、第四轴承及轴承套50、第三轴承及轴承套23、第二调整垫片30、第二主动皮带轮31、从动圆柱齿轮32、第二从动皮带轮34、主动圆柱齿轮35、旋转支架22、主动锥齿轮29、轴承25、轴承套26、笼子支架39、笼子1、第一轴承及轴承套2、第二轴承及轴承套11、笼子开关10和门页12组成，第四轴承及轴承套50通过间隙配合安装在中心转轴33上并与齿轮支承套筒14间隙配合，其上面安装主动圆柱齿轮35，主动圆柱齿轮35通过第一键42的间隙配合连接在中心转轴33上，主动圆柱齿轮35通过第一键42连接在中心转轴33上，并通过第三调整垫片43调整其与齿轮支承套筒14之间的距离，从动圆柱齿轮32与第二主动皮带轮31焊接在一起，通过第三键47定位、间隙配合连接在固定轴46上，并通过第五调整垫片48调整高度，第二从动皮带轮34空套在中心转轴33上，第二从动皮带轮34上端面与旋转支架22焊接一起，主动锥齿轮29通过第二键45间隙配合连接在中心转轴33上，用第三轴承及轴承套23和第二调整垫片30调整高度定位，轴承25套在轴承套26上，轴承套26通过螺纹连接在中心转轴33的顶端，并通过第四调整垫片44来调整轴承套26与主动锥齿轮29之间的距离，轴承25通过过渡配合套在轴承套26上，第二主动皮带轮31与第二从动皮带轮34通过第二皮带13连接、笼子支架39套在轴承25上，笼子1通过第一轴承及轴承套2和第二轴承及轴承套11定位于笼子支架39、门页12一端在一侧的半笼子上，一端空套在另一侧的半笼子边杆上，笼子开关10分别焊接在笼子的边杆上并通过螺栓连接；笼子1内用开有透气孔的透明有机玻璃围起来。方便观察试验和保证实验动物模型呼吸，笼子较大一次可以放入3只小鼠进行试验。所述主动锥齿轮29为传动比1：1的45度斜锥齿轮。

旋转机构由第一主动皮带轮6、带有齿形槽的皮带轮轴套7、第一调整支架16、第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架19、第一调整垫片20、第二含有轴承和轴承套的离合器支承支架21、旋转支架22、从动锥齿轮27、水平转轴37、第一从动皮带轮4、第一皮带5、笼子1、第一轴承及轴承套2、第二轴承及轴承套11、笼子转轴3、笼子支架39、调整支架40和离合器支架41组成；所述旋转支架22与第二从动皮带轮34焊接在一起，并通过第二从动皮带轮34定位在中心转轴33上，所述水平转轴37通过第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架19和第二含有轴承和轴承套的离合器支承支架21定位于离合器支架41上，通过第一调整垫片20调整高度；所述离合器支架41焊接在旋转支架22上；所述从动锥齿轮27通过键连接在水平转轴37上并与主动锥齿轮29啮合；所述第一主动皮带轮6通过带有齿形槽的皮带轮轴套7连接在第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架19上；所述调整支架40通过螺栓连接在第一调整支架16并支承和调整笼子支架39的高度。

离合器机构由从动锥齿轮36、水平转轴37、水平转轴外花键38、第一主动皮带轮6、带有齿形槽的皮带轮轴套7、第一调整支架16、离合器限位座17、离合器操纵杆18和离合器套筒24组成。所述水平转轴37与从动锥齿轮36通过键连接；所述离合器套筒24的套筒内侧加工有内花键与水平转轴外花键38通过花键连接并由离合器操纵杆18操纵离合器的闭合；所述带有齿形槽的皮带轮轴套7与第一主动皮带轮6焊接在一块并与离合器操纵套筒24通过齿形槽咬合；所述第一调整支架16焊接在旋转支架22上；所述离合器限位座17焊接在第一调整支架16上，离合器限位座17上有两个限位槽，用于卡住离合器操纵杆18实现离合器的闭合。

所述支架包括电机定位支架8、支架底部支撑面板9、第一调整支架16、第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架19、第二含有轴承和轴承套的离合器支承支架21、旋转支架22、第二调整支架28、笼子支架39、调整支架40和离合器支架41。电机定位支架8焊接在最底下的支架底部支撑面板9上，旋转支架22通过齿轮支承套筒14、第三调整垫片43、第二从动皮带轮34和主动圆柱齿轮35来定位，第一调整支架16、第二调整支架28和离合器支架41焊接在旋转支架22上，第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架19和第二含有轴承和轴承套的离合器支承支架21通过螺栓连接在离合器支架41上并由第一调整垫片20来调整高度，笼子支架39由第二调整支架28、调整支架40、轴承25和轴承套26来调整定位。

所述动物旋转实验机的传动过程原理如下：

传动机构一方面直接通过无级调速电动机15带动中心转轴33旋转从而通过与中心转轴33螺纹连接的轴承套26和轴承25带动笼子1水平方向旋转，另一方面，通过圆柱齿轮啮合实现传动方向的变换同时带动第二主动皮带轮31的旋转，第二从动皮带轮34与旋转支架22焊接紧固，故旋转支架22也随之旋转；旋转机构采用一对锥齿轮实现传动方向的变换，通过离合器套筒24的接合带动空套在水平转轴37上的第一主动皮带轮6从而实现笼子1的竖起方向上的旋转，达到旋转部分旋转并进行实验的目的。

所述动物旋转实验机的旋转过程原理如下：

旋转机构采用一对锥齿轮实现传动方向的变换，通过离合器套筒24的接合带动空套在水平转轴37上的第一主动皮带轮6从而实现笼子1的竖起方向上的旋转。

所述动物旋转实验机的离合器机构的工作原理如下：

含有内花键的离合器套筒24与水平转轴37上的水平转轴外花键38连接，通过含有内花键的离合器套筒24使之与第一主动皮带轮6焊接一起的带有齿形槽的皮带轮轴套7通过齿形槽的咬合与否控制第一主动皮带轮6的转动与停止。从而实现对笼子1竖直方向上的旋转的控制。

Claims (4)

1.一种动物旋转实验机，包括动力机构、传动机构、旋转机构、离合器机构和支承架，其特征在于，所述动力机构、传动机构、旋转机构和离合器机构安装在支承架上；

所述传动机构由齿轮支承套筒、第一键、第三调整垫片、第四调整垫片、第二键、第三键、固定轴、第五调整垫片、第二皮带、中心转轴、第四轴承及轴承套、第三轴承及轴承套、第二调整垫片、第二主动皮带轮、从动圆柱齿轮、第二从动皮带轮、主动圆柱齿轮、旋转支架、主动锥齿轮、轴承、轴承套、笼子支架、笼子、第一轴承及轴承套、第二轴承及轴承套、笼子开关和门页组成，第四轴承及轴承套通过间隙配合安装在中心转轴上并与齿轮支承套筒间隙配合，其上面安装主动圆柱齿轮，主动圆柱齿轮通过第一键的间隙配合连接在中心转轴上，并通过第三调整垫片调整其与齿轮支承套筒之间的距离，从动圆柱齿轮与第二主动皮带轮焊接在一起，通过第三键间隙配合连接在固定轴上，并通过第五调整垫片调整高度，第二从动皮带轮空套在中心转轴上，第二从动皮带轮上端面与旋转支架焊接在一起，主动锥齿轮通过第二键通过间隙配合连接在中心转轴上，用第三轴承及轴承套和第二调整垫片调整高度定位，轴承套通过螺纹连接在中心转轴的顶端，并通过第四调整垫片来调整轴承套与主动锥齿轮之间的距离，轴承通过过渡配合套在轴承套上，第二主动皮带轮与第二从动皮带轮通过第二皮带连接，笼子支架套在轴承上，笼子通过第一轴承及轴承套和第二轴承及轴承套定位于笼子支架，门页一端安装在一侧的半笼子上，另一端空套在另一侧的半笼子边杆上，笼子开关分别焊接在笼子的边杆上并通过螺栓连接；

所述旋转机构由第一主动皮带轮、带有齿形槽的皮带轮轴套、第一调整支架、第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架、第一调整垫片、第二含有轴承和轴承套的离合器支承支架、从动锥齿轮、水平转轴、第一从动皮带轮、第一皮带、笼子转轴、调整支架和离合器支架组成；旋转支架与第二从动皮带轮焊接在一起，并通过第二从动皮带轮定位在中心转轴上，水平转轴通过第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架和第二含有轴承和轴承套的离合器支架定位于离合器支架上，通过第一调整垫片调整高度，离合器支架焊接在旋转支架上，从动锥齿轮通过键连接在水平转轴上并与主动锥齿轮啮合，第一主动皮带轮通过带有齿形槽的皮带轮轴套连接在第一含有轴承和轴承套的离合器支承支架上，由调整支架通过螺栓连接在第一调整支架并支承和调整笼子支架的高度，

所述离合器机构包括水平转轴外花键、离合器限位座、离合器操纵杆和离合器套筒，水平转轴与从动锥齿轮通过键间隙配合连接，离合器套筒内侧加工有内花键与水平转轴外花键通过花键连接并由离合器操纵杆操纵离合器的闭合，带有齿形槽的皮带轮轴套与第一主动皮带轮焊接在一块并与离合器操纵套筒通过齿形槽咬合，第一调整支架焊接在旋转支架上，离合器限位座焊接在第一调整支架上，离合器限位座上有两个限位槽，用于卡住离合器操纵杆实现离合器的闭合。

2.根据权利要求1所述的动物旋转实验机，其特征在于，所述动力机构为无级调速电动机。

3.根据权利要求1所述的动物旋转实验机，其特征在于，所述主动锥齿轮为传动比1：1的45度斜锥齿轮。

4.根据权利要求1所述的动物旋转实验机，其特征在于，所述笼子内部为设有透气孔的透明有机玻璃。