摘要：开发应用以髌骨关节面定位、在扩髓腔进行椭圆环齿截骨的胫骨内置截骨机,可有效减少截骨手术失误及切口感染,使骨折线光滑规则并简化骨外固定器结构,但胫骨髓腔狭小的服役条件导致机械式胫骨内置截骨机的机构设计与机构组合难度很大。在功能分析阶段提炼出设计难点问题,为避免创新设计的盲目性,基于发明问题的解决理论TRIZ构建了圆形环齿进给机构、进退刀机构、出收刀机构设计的矛盾冲突矩阵,在一般解中寻求出周期性作用、动态化、多用性等特定解并相应制定了具体解决方案,有效化解了矛盾冲突、提升了设计质量和效率。为考查实现椭圆进行环切的可行性,建立了立铣刀的运动方程,利用ADAMS进行了轨迹仿真,在MATLAB中进行了仿真结果分析和评价,结果表明各组合机构的运动合成可行、立铣刀轨迹误差可控。

摘要：胫骨内置截骨机经扩髓后进行腔内椭圆环齿截骨,不但使截骨骨折线的生物力学性能更好,且能有效避免皮肤的大切口截骨手术产生的组织损伤、切口感染及其并发症缺陷。截骨机圆形环齿进给机构中的端面凸轮是执行终端形成椭圆形环齿进给轨迹的关键零件,为使小直径立铣刀不致因刚性冲击或较大柔性冲击而导致变形、崩刃或断裂该文论述了端面凸轮的工作条件及初始工作状态采用等速运动规律设计的必要性,采用五次多项式对六齿截骨端面凸轮等速运动规律进行了修正并给出了修正后的数学模型,通过高精度运动学仿真验证了修正方案的合理性,介绍了修正后的端面凸轮轮廓曲面生成及实体建模方法。端面凸轮修正方法能有效提升内置环齿截骨的手术安全性,并对研发不同齿数、不同齿高的同类医疗器械端面凸轮有参考价值。