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原文传递用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具

专利名称：	用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具
摘要：	本发明涉及一种用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，属于材料原位力学性能测试领域。包括软骨夹持单元、X轴直线运动单元、Y轴直线运动单元、Z轴旋转运动单元和Y轴旋转运动单元，软骨夹持单元在最上方，其下是Z轴旋转运动单元，两个单元之间通过法兰结构实现连接；Z轴旋转运动单元与其下方的Y轴旋转运动单元连接；Y轴旋转运动单元与其下方的X轴直线运动单元连接；X轴直线运动单元与Y轴直线运动单元连接，实现了X轴直线运动单元和其下方的Y轴直线运动单元之间的连接。优点在于：可以实现对关节软骨全范围的测试。避免了传统压痕实验制备样品的的过程中对关节软骨表面和结构的破坏。
专利类型：	发明专利
申请人：	吉林大学
发明人：	马志超;卢坊州;张微;强振峰;赵宏伟;任露泉
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T03:00:00+0805
申请号：	CN201911343040.5
公开号：	CN110954400A
代理机构：	吉林长春新纪元专利代理有限责任公司
代理人：	王怡敏
分类号：	G01N3/04;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/04
申请人地址：	130000 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：该夹具包括五个单元，分别为：软骨夹持单元、X轴直线运动单元、Y轴直线运动单元、Z轴旋转运动单元和Y轴旋转运动单元；所述软骨夹持单元在最上方，其下是Z轴旋转运动单元，两个单元的连接是通过试样夹持底座（3）与Z轴旋转盘（4）之间的法兰结构实现；所述Z轴旋转运动单元中的Z轴旋转装置底板（22）与其下方的Y轴旋转运动单元中的内、外侧Y轴旋转运动转动轴上固定块（20、8）连接，以此实现两个单元之间的连接；所述Y轴旋转运动单元与其下方的X轴直线运动单元之间的连接则是通过Y轴旋转装置底板（10）与X轴直线运动滑块（11）连接实现；所述X轴直线运动单元中的X轴直线运动装置底板（14）与Y轴直线运动单元的Y轴直线运动滑块连接，实现了X轴直线运动单元和其下方的Y轴直线运动单元之间的连接。 2.根据权利要求1所述的用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：所述的软骨夹持单元是：试样（1）通过两液混合硬化胶（2）进行固定和夹紧，且两液混合硬化胶（2）粘在试样夹持底座（3）上。 3.根据权利要求1所述的用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：所述的Z轴旋转运动单元是：试样夹持底座（3）通过法兰结构与Z轴旋转盘（4）相连接，Z轴旋转盘（4）通过联轴器与Z轴旋转运动伺服电机（7）连接，Z轴旋转运动伺服电机（7）通过两个螺栓固定在Z轴旋转电机固定板（5）上；Z轴旋转电机固定板（5）与两块Z轴固定板支撑（6）构成龙门结构，Z轴旋转电机固定板（5）与Z轴固定板支撑（6）之间通过螺钉螺母连接；Z轴旋转装置底板（22）与Z轴固定板支撑（6）之间通过螺钉螺母连接。 4.根据权利要求1所述的用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：所述的Y轴旋转运动单元是：内侧Y轴旋转运动转动轴上固定块（20）和外侧Y轴旋转运动转动轴上固定块（8）均通过两个螺栓与Z轴旋转装置底板（22）连接，以承受Z轴旋转运动单元带来的的载荷；内侧Y轴旋转运动转动轴上固定块（20）通过轴与内侧Y轴旋转运动转动轴下固定块（19）连接；与之相同的是，外侧Y轴旋转运动转动轴上固定块（8）通过轴与外侧Y轴旋转运动转动轴下固定块（9）连接；Y轴旋转运动伺服电机（23）通过销与Y轴旋转运动传动轴固定块（21）连接，Y轴旋转运动伺服电机固定在Y轴旋转装置底板（10）上，Y轴旋转运动传动轴固定块（21）通过两组螺栓螺母固定在Z轴旋转装置底板（22）上；内侧Y轴旋转运动转动轴下固定块（19）和外侧Y轴旋转运动转动轴下固定块（9）均通过两个螺栓与Y轴旋转装置底板（10）连接。 5.根据权利要求1所述的用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：所述的X轴直线运动单元是：Y轴旋转装置底板（10）通过四个螺钉与X轴直线运动滑块（11）连接，X轴直线运动滑块（11）与丝母相连接；X轴直线运动伺服电机（24）通过联轴器与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠与丝母配合；X轴直线运动装置外壳（13）通过四个X轴外壳固定块（15）固定在X轴直线运动装置底板（14）上。 6.根据权利要求1所述的用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：所述的Y轴直线运动单元是：Y轴直线运动装置外壳（18）通过四个Y轴外壳固定块（17）固定在Y轴直线运动装置底板（16）上；X轴直线运动装置底板（14）与Y轴直线运动滑块连接；Y轴直线运动伺服电机（12）通过联轴器与滚珠丝杠相连，滚珠丝杠转动时带动与之配合的丝母在Y轴直线方向上运动，丝母与Y轴直线运动滑块连接。
所属类别：	发明专利