CN203195790U

CN203195790U - 一种口腔正畸矫治器摩擦测试装置

Info

Publication number: CN203195790U
Application number: CN 201320199446
Authority: CN
Inventors: 汤文成; 黄辉祥; 吴斌; 严斌; 吴国银; 张帆; 吴文娟; 徐楠楠
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2023-04-18

Abstract

本实用新型公开了一种口腔正畸矫治器摩擦测试装置，包括底板、设置在底板上的驱动装置、第一滑动模块、测试组件、夹紧模块和第二滑动模块，驱动装置、第一滑动模块、夹紧模块和第二滑动模块依次连接，测试组件设置于夹紧模块一侧并与之连接。本实用新型装置不仅能够测试口腔正畸中托槽与弓丝之间的静摩擦力，还可以测试出动摩擦力，能够测试出正畸托槽和弓丝间的静、动摩擦系数，测试的范围广，同时结构简单，操作方便，成本低。

Description

一种口腔正畸矫治器摩擦测试装置

技术领域

本实用新型属于口腔正畸矫治器力学测试技术领域，具体涉及正畸托槽和弓丝之间的摩擦测试实验台。

背景技术

口腔正畸是指将正畸力直接或间接作用于牙齿及其支持组织上，从而引起一系列的组织生化反应，达到牙齿移动的目的。临床正畸中正畸力是通过弓丝的弹性变形而产生的，弓丝在托槽的槽沟内可以滑动，从牙齿排齐阶段到牙齿整体移动阶段，牙齿以及正畸托槽都会和正畸弓丝产生相对运动，并由此产生滑动摩擦力，矫治器施加的矫治力需要克服摩擦力后才能作用于牙齿，是牙周组织发生生物化学反应，发生牙槽骨重建，才使牙齿发生移动，由于摩擦力的存在矫治力就大于实际产生牙齿移动的力，过大的矫治力会引起牙齿疼痛、牙周膜出血、坏死，甚至发生牙根吸收等副作用，理想的矫治器是托槽与弓丝之间存在极小的摩擦力甚至没有摩擦力。大量的研究表明，在正畸弓丝通过正畸托槽对牙齿施力的过程中，托槽与弓丝之间的摩擦力对正畸矫治器的生物力学性能、以及矫治器移动牙齿的效果都会产生较大的影响，正畸托槽的结构设计、正畸托槽的结扎方式、正畸弓丝的材质和尺寸与摩擦力大小密切相关。因此，正畸托槽和弓丝间的摩擦力的测试分析研究，可指导临床实践中正畸力的施加，减少支抗的丧失，加快矫治速度，对开发高性能的、以及个性化的正畸矫治器以提高正畸治疗效果有重要的意义。

实用新型内容

技术问题：本实用新型提供一种测试范围广、结构简单，操作方便，成本低的口腔正畸矫治器摩擦测试装置。

技术方案：本实用新型的口腔正畸矫治器摩擦测试装置，包括底板、设置在底板上的驱动装置、第一滑动模块、测试组件、夹紧模块和第二滑动模块，驱动装置、第一滑动模块、夹紧模块和第二滑动模块依次连接，测试组件设置于夹紧模块一侧并与之连接；

驱动装置包括电机、与电机动力输出端连接的带轮和连接在带轮上的细绳；

第一滑动模块包括设置在底板上的第一滑槽、与第一滑槽滑动连接的第一滑块、与第一滑块一端连接的第一拉力传感器、与第一滑块另一端连接的弹簧、与第一滑槽一端螺纹连接的螺栓，螺栓的一端与弹簧连接，另一端与驱动装置的细绳连接；

夹紧机构包括设置在底板上的底座、设置于底座中的压紧板、U型卡销、旋转螺栓和设置于底座的面向测试组件一侧的托槽，压紧板与旋转螺栓螺纹连接，U型卡销卡在旋转螺栓的凹槽上，以限制旋转螺栓的轴向移动，使其只能周向旋转运动，底座的面向测试组件一侧设置有凸台，托槽设置在凸台与压紧板之间并由压紧板夹紧定位；

第二滑动模块包括设置在底板上的第二滑槽、与第二滑槽滑动连接的第二滑块、设置于第二滑块一端的第二压力传感器，第二压力传感器通过弓丝与第一滑动模块的第一拉力传感器连接，弓丝与夹紧模块上的托槽滑动连接；

测量组件包括设置在底板上的支架和支座、与支座螺纹连接的调节螺栓、固定在支架上的套筒、穿过套筒并与之轴向滑动连接的压力传感器，压力传感器一端连接有叉架，另一端与调节螺栓连接，叉架上设置有压轮，压轮将弓丝压紧于托槽的槽沟内。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型装置不仅能够测试口腔正畸中托槽与弓丝之间的静摩擦力，还可以测试出动摩擦力，由于本装置的压轮结构起到了施加正畸力的作用，况且所施加的力值大小可以通过相连接的力传感器测试出来，这样就能够获得摩擦系数，因此，本装置能够测试出正畸托槽和弓丝间的静、动摩擦系数；由于本装置夹紧模块可以对不同规格大小的托槽进行夹紧，况且不仅能够对圆丝弓还能对方丝弓与托槽之间的摩擦力进行测试，测试的范围广；由于通过压轮压紧弓丝和托槽代替弓丝弯曲回弹产生的正畸力，使测试问题得到了简化，避免了弓丝弯曲控制复杂的问题，因此，本实用新型装置的结构相对简单，操作方便，成本低。

附图说明

图1是测试实验台示意图。

图2是实验台剖视图。

图3是第一滑动模块示意图。

图4是实验台的测试组件侧视图。

图5是实验台的测试组件剖视图。

图6是第一滑动模块结构剖视图。

图7是夹紧模块剖视图。

图8是第二滑动模块剖视图。

图9是底板支座示意图。

图10是托槽结构示意图。

图11是U型卡销结构示意图。

图12是第二滑槽结构示意图。

图13是第一滑槽结构示意图。

图14是第一滑块结构示意图。

图15是第一滑块剖视图。

图16是压紧板结构示意图。

图17是叉架结构示意图。

图18是右螺帽结构示意图。

图19是压力传感器结构示意图。

图20是连接环结构示意图。

图21是连接螺柱结构示意图。

图22是第二滑块结构示意图。

图23是拉力传感器结构示意图。

图24是旋转螺栓结构示意图。

图25是螺栓结构示意图。

图26是套筒结构示意图。

图27是夹紧模块爆炸视图。

图中有：1.底板，2.压轮，3.销轴，4.压力传感器，5.调节螺栓，6.套筒，7.叉架，8.第二螺帽，9.第二拉力传感器，10.第二滑块，11.第二滑槽，12.弓丝，13.旋转螺栓，14.U型卡销，15.压紧板，16.托槽，17.底座，18.第一螺帽，19.第一拉力传感器，20.第一滑块，21.弹簧，22.连接环，23.轴端螺套，24.螺栓，25.细绳，26. 带轮，27.电机，28.垫块，29.第一滑槽，30.支架，31.连接螺柱，32.支座。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。

本实用新型的口腔正畸矫治器摩擦测试装置，包括底板1、驱动装置、第一滑动模块、测试组件、夹紧模块和第二滑动模块，底板1的一端设置有垫块28，垫块28的上方设置电机27，电机27的动力输出端与带轮26固定连接，带轮26与细绳25一端连接，细绳25的另一端与第一滑动模块上的第一滑块20连接，第一滑动模块上的第一滑槽29与底板1固定连接，第二滑动模块上的第二滑槽11与底板1固定连接，夹紧机构上的底座17与底板1固定连接，测量组件上的支架30与底板1固定连接，第一滑动模块与第二滑动模块之间通过弓丝12连接，弓丝12与夹紧模块上的托槽16滑动连接，测量模块上的压轮2与托槽16滑动连接，并通过压轮2和托槽16之间的滑动压紧弓丝12。

第一滑动模块包括：第一滑槽29、螺栓24、轴端螺套23、连接环22.、弹簧21、第一滑块20、第一拉力传感器19、连接螺柱31和第一螺帽18，第一滑槽29底部与底板1固定连接，第一滑槽29上设有螺纹孔和滑槽，螺栓24一端与第一滑槽29上的螺纹孔连接，螺栓24另一端与轴端螺套23一端连接，轴端螺套23另一端与连接环22一端连接，连接环22另一端与弹簧21一端连接，弹簧21另一端与螺柱31一端连接，螺柱31另一端与第一滑块20一端连接，第一滑块20底部与第一滑槽29上的滑槽滑动连接，第一滑块20的另一端与第一拉力传感器19的一端连接，第一拉力传感器19的另一端与第一螺帽18一端连接，第一螺帽18的另一端与弓丝12一端连接。

第二滑动模块包括：第二滑块10、第二滑槽11、第二拉力传感器9和第二螺帽8，第二滑槽11底部与底板1固定连接，第二滑块10底部与第二滑槽11上的滑槽滑动连接，第二滑块10一端与第二拉力传感器9一端连接，第二拉力传感器9另一端与第二螺帽8一端连接，第二螺帽8另一端与弓丝12另一端连接。

夹紧模块包括：底座17、托槽16、压紧板15、U型槽14和旋转螺栓13，底座17底部与底板1固定连接，底座17上设有凸起、方形槽和通孔，旋转螺栓13一端与底座17上的通孔转动连接，在底座17和旋转螺栓13之间通过U型卡销14限制旋转螺栓13轴向移动，压紧板15上设有螺纹孔，旋转螺栓13另一端与压紧板15上的螺纹孔螺纹连接，托槽16夹紧于底座17上的凸起和压紧板15之间，托槽16上设有凹槽，弓丝12的中部与托槽16上的凹槽滑动连接。

测量组件包括：调节螺栓5、支架30、支座32、叉架7、套筒6、压力传感器4、销轴3和压轮2，支座32一端与底板1固定连接，支座32另一端上设有螺纹通孔，支座32另一端上的螺纹通孔与调节螺栓5的一端螺纹转动连接，支架30一端与底板1固定连接，支架30另一端与套筒6固定连接，套筒6内嵌入压力传感器4，调节螺栓5的另一端与压力传感器4的一端固定连接，压力传感器4另一端与叉架7另一端连接，叉架4的另一端上设有通孔，叉架4上的通孔通过销轴3与压轮2转动连接，压轮2与托槽16移动连接，通过旋转调节螺栓5，实现压轮2对弓丝12的压紧。

采用本测试实验台进行测试的操作步骤：

（1）调节旋转螺栓13，使托槽16夹紧于底座17上的凸起与压紧板15之间，在第一滑动模块和第二滑动模块之间安装弓丝12，转动调节螺栓5，使压轮2压紧弓丝12，并记录压力传感器4的数据（即压轮对弓丝的压紧力），转动螺栓24，弹簧21被拉伸，当第一滑块20将要移动时，停止转动螺栓24，记录第一拉力传感器19和第二拉力传感器9的数据，第一拉力传感器19和第二拉力传感器9记录数据差值既是托槽16与弓丝12之间的摩擦力，从而可以求得弓丝12和托槽16之间的静摩擦系数。

（2）调节旋转螺栓13，使托槽16夹紧于底座17上的凸起与压紧板15之间，在第一滑动模块和第二滑动模块之间安装弓丝12，转动调节螺栓5，使压轮2压紧弓丝12，并记录压力传感器4的数据（即压轮对弓丝的压紧力），卸去弹簧21，开动电机27，电机27匀速转动，拉动第一滑块20匀速移动，记录第一拉力传感器19和第二拉力传感器9的数据，第一拉力传感器19和第二拉力传感器9记录数据差值既是托槽16与弓丝12之间的摩擦力，从而可以求得弓丝12和托槽16之间的动摩擦系数。

Claims

1.一种口腔正畸矫治器摩擦测试装置，其特征在于，该测试实验台包括底板（1）、设置在所述底板（1）上的驱动装置、第一滑动模块、测试组件、夹紧模块和第二滑动模块，所述驱动装置、第一滑动模块、夹紧模块和第二滑动模块依次连接，所述测试组件设置于夹紧模块一侧并与之连接；

所述驱动装置包括电机（27）、与所述电机（27）动力输出端连接的带轮（26）和连接在所述带轮（26）上的细绳（25）；

所述第一滑动模块包括设置在底板（1）上的第一滑槽（29）、与所述第一滑槽（29）滑动连接的第一滑块（20）、与所述第一滑块（20）一端连接的第一拉力传感器（19）、与第一滑块（20）另一端连接的弹簧（21）、与所述第一滑槽（29）一端螺纹连接的螺栓（24），所述螺栓（24）的一端与弹簧（21）连接，另一端与驱动装置的细绳（25）连接；

所述夹紧机构包括设置在底板（1）上的底座（17）、设置于所述底座（17）中的压紧板（15）、U型卡销（14）、旋转螺栓（13）和设置于底座（17）的面向测试组件一侧的托槽（16），所述压紧板（15）与旋转螺栓（13）螺纹连接，所述U型卡销（14）卡在旋转螺栓（13）的凹槽上，以限制旋转螺栓（13）的轴向移动，使其只能周向旋转运动，底座（17）的面向测试组件一侧设置有凸台，所述托槽（16）设置在凸台与压紧板（15）之间并由压紧板（15）夹紧定位；

所述第二滑动模块包括设置在底板（1）上的第二滑槽（11）、与所述第二滑槽（11）滑动连接的第二滑块（10）、设置于所述第二滑块（10）一端的第二压力传感器（9），所述第二压力传感器（9）通过弓丝（12）与第一滑动模块的第一拉力传感器（19）连接，所述弓丝（12）与夹紧模块上的托槽（16）滑动连接；

所述测量组件包括设置在底板（1）上的支架（30）和支座（32）、与所述支座（32）螺纹连接的调节螺栓（5）、固定在所述支架（30）上的套筒（6）、穿过所述套筒（6）并与之轴向滑动连接的压力传感器（4），所述压力传感器（4）一端连接有叉架（7），另一端与调节螺栓（5）连接，所述叉架（7）上设置有压轮（2），所述压轮（2）将弓丝（12）压紧于托槽（16）的槽沟内。