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摘要本文研究的是“人工心脏瓣膜试验机”，随着人工心脏瓣膜在医疗领域变得日益重要，用于测试其性能的试验机也相应而生。由于必须保证人工心脏瓣膜在人体内能够二十四小时工作，不出任何故障，因此必须对人工心脏瓣膜进行试验。心脏瓣膜试验机必须有高可靠性，至少751个月内能够二十四小时工作，因此为了能够达到这个要求，必须在设计过程中考虑到许多问题，并且进行检验，如丝杠耐磨性等。该试验机主要包括：电机，人工心脏瓣膜运动机构，溶液缸升降机构。33000
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毕业论文关键词：人工心脏瓣膜 试验机 曲柄滑块机构。
Abstract
This article is about “Testing machine of heart valve prosthesis”.With the increasing importance of heart valve prosthesis,machines which can test these kinds of prostheses need to be invented urgently.Because of the performance of heart valve prostheses,prostheses cannot have any problem,so that this testing machine must continuous test prostheses without any problem in six months at least. In order to achieve this requirement,it is necessary to consider many points in the process of design and then verification them,just like the wear resistance of the lead screw.This testing machine mainly includes electric machinery,the motion mechanism of heart valve prosthesis and the lifting mechanism of tank.
Key words:heart valve prosthesis testing machine slider-crank mechanism
目录
1.绪论1
1.1人工心脏瓣膜的应用与发展1
1.2人工心脏瓣膜的形式与其材料2
2.人工心脏瓣膜运动机构方案选择6
2.1活塞运动机构的选择6
2.2液压缸活塞密封圈的选择7
3.人工心脏瓣膜运动机构的基本结构和工作原理9
4.人工心脏瓣膜运动机构的设计12
4.1 曲柄滑块机构设计12
4.2 平键联接的校核计算12
4.3燕尾槽结构设计13
4.4柱塞泵功率计算13
4.5缸筒壁厚的确定14
4.6曲柄驱动电机选择15
5.溶液缸升降机构方案选择17
6.溶液缸升降机构的基本结构和工作原理18
7.溶液缸升降机构的设计20
7.1梯形丝杆的耐磨性计算20
7.2梯形丝杆的刚度计算22
7.3 梯形丝杆的稳定性计算23
7.4 梯形丝杆的强度计算25
7.5 螺母螺纹的弯曲和剪切强度计算26
8．结论28
致谢29
参考文献30
1.绪论
1.1人工心脏瓣膜的应用与发展
人造心脏瓣膜的试制开始于二十世纪40年代后期，当时只是在试验阶段，并未实际应用。1960年美国俄勒冈州波特兰 的外科医生斯塔尔和他的合作者爱德华兹首次为一名二尖瓣狭窄的心脏病患者用人造球形瓣——硅胶球人工心脏瓣膜植入一位风湿性心脏病二尖瓣狭窄患者，术后长 期存活，开创了人工心脏瓣膜置换的历史。到1981年，全世界置换人造瓣膜的病例已达35万人之多。
人造心瓣膜随着科学技术的进步经历了球型瓣、单叶碟型瓣、生物瓣、双叶碟型瓣（见下图）这样一个演进过程。现在人造心瓣膜的研究都以提高耐久性、减少合并症和改善瓣膜机能为目标。
目前在许多地方,瓣膜置换的死亡率甚至比腹部大手术还低。数百万例的临床实践证明,在一般情况下患者的寿命得到延 长,健康也有显著改善。迄今为止,制成的人工心脏瓣膜已达100 余种,大部分已被淘汰,留下为数不多的瓣膜。人造心脏瓣膜分为机械瓣与生物瓣二大类。用作机械瓣的硬质金属材料主要的为钴-铬-镍合金及钛钢;非金属硬质 材料主要为低温各向同性碳;弹性体材料由初期用于瓣膜球型阀体的硅酮橡胶发展至不易变性的“低硫化处理”的硅橡胶;缝环的纺织品则为聚四氟乙烯与涤纶长丝 织物。生物瓣主要由同种瓣和异种瓣两种。同种瓣主要有同种主动脉瓣和同种硬脑膜两种;异种瓣主要有猪瓣和牛心包瓣两种。机械瓣的特点是强度好,但需终身抗 凝;生物瓣的特点是无须抗凝,但寿命不及机械瓣。近年来人工心脏瓣膜研究主要仍集中在解决机械瓣抗凝和生物瓣的防钙化问题,但没有取得突破性进展。英国正 在用软质的复合材料来制备仿生人工心脏瓣膜。不少国家也在研究组织工程心脏瓣膜,但尚处于实验室阶段。我国每年置换人工心脏瓣膜约2万例,其中进口瓣占 70 %～80 %。国内北京思达医用装置公司和兰州飞控集团公司生产侧倾蝶瓣。最近,这两个公司和上海久灵医疗器械公司开发出双叶机械瓣，正处于临床研究阶段。同时北京 佰仁思生物工程公司开发出中心包瓣和猪心瓣,努力改变我国生物瓣使用量很低(约5 %) 的现象。西南交通大学正在研究通过各向同性碳表面喷涂TiN2 和TiO来提高械瓣的抗凝血性能。