一种咀嚼模拟磨损试验机的制作方法

本发明涉及一种试件疲劳磨损试验装置，特别是一种可以通过模拟人的口腔唾液环境和咬合过程来检测牙齿疲劳强度的咀嚼模拟磨损试验机。

背景技术：

咀嚼是人类必不可少的生理活动，牙齿在咀嚼过程中必定会受到不同程度的磨损。牙齿磨耗试验机，是在模拟人的口腔唾液环境以及上下颌咀嚼动作的情况下，检查牙齿或其他人造牙齿材料疲劳寿命的仪器。牙齿或其它材料在短时间内磨损量微小，疲劳寿命往往需要很长时间的磨耗才能观察得出，因此，从效率和准确性方面考虑，磨耗试验机的发明与使用是十分重要的。

目前，在国内存在的几种咀嚼模拟疲劳试验机，虽然模拟了口腔环境和牙齿在运动过程中的垂直加载与水平研磨，但没有考虑到在咀嚼过程中瞬时冲击对试验结果产生的影响，也没有在试验过程中及时显示正压力值。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有模拟咀嚼疲劳测试机存在的不能及时输出试件所受正压力等方面的不足加以改进和创新，提供一种结构简单、操作方便、试验结果更具参考价值的牙齿咀嚼模拟磨损试验机。

本发明包括下颌模拟机构、上颌模拟机构和唾液槽；

所述的下颌模拟机构包括变频电机、传动轴、凸轮、滚轮、从动件推杆、第一减振装置和下部试件台，变频电机固定在机架上，通过传动轴带动凸轮旋转，通过无极调速改变电机扭矩从而改变加载强度。从动件推杆下方铰接滚轮，凸轮能与滚轮接触，凸轮通过滚轮带动从动件推杆上下往复运动，实现人在咀嚼时下颌的上下运动；第一减振装置安装在下部试件台与从动件推杆中间，以减小上、下试件刚接触的瞬间产生的瞬时冲力；下部试件台上表面设有三个沿圆周方向均匀分布的下部试件槽，试验牙齿、义齿或其他试件均可通过树脂包埋块固定在下部试件槽上，并且浸没在唾液中。下部试件槽的直径大于成年人磨牙的横截面直径。

所述的上颌模拟机构包括上部试件台、第二减振装置、交流电机和输出轴，交流电机通过支架固定在机架上，交流电机的输出轴连接上部试件台，上部试件台与输出轴之间设置第二减振装置，上部试件台设置有上部试件槽，上部试件台位于下部试件台之上，上部试件台与下部试件台对应，上部试件槽与下部试件槽的数量、位置和尺寸完全对应，上部试件台上的每个上部试件槽根部均安装有压力传感器，以实时监测牙齿咀嚼磨损过程中所受到的正压力。

交流电机驱动，通过输出轴带动上部试件台旋转，在下部试件台上下往复运动过程中，当与上部试件台上的试件接触摩擦时，旋转的上部试件台可近似模拟人在咀嚼时的水平研磨过程，使试件的受力更趋近于牙齿在口腔中的咀嚼受力；

所述的唾液槽固定在下部试件台上，唾液槽与下部试件台密封以盛装唾液防止牙齿间的干摩擦，使试验数据与真实情况更接近；唾液槽内侧下方设有出水口方便唾液更换。

所述的机架上设有光电传感器，光电传感器的水平位置位于下部试件台和上部试件台中间，以检测循环加载次数。

所述的上部试件槽在通过树脂包埋块固定牙齿实现上牙与下牙研磨的同时也可将牙齿更换为小刷模拟刷牙试验，上部与下部的三组试件槽均可更换成不同的试验材料以检验磨损程度或寿命。

本发明的有益效果：

1、结构简单，操作方便，可实施性强，可重复性高。

2、在模拟下颌上下往复运动过程中，利用上部试件台旋转模拟牙齿咀嚼时的水平研磨。

3、上部与下部试件台均设有三组试件槽，可同时进行多组实验。

4、设置唾液槽，模拟口腔环境，试验数据可靠。

5、配有压电力传感器和光电传感器，可测量牙齿咀嚼时的正压力和循环加载次数，使试验结果具体化；上部和下部试件台均设置减振装置，减小研磨过程中瞬时冲击，使试验结果更具参考价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中的A—A剖视图。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示，本发明包括下颌模拟机构、上颌模拟机构和唾液槽；

所述的下颌模拟机构包括变频电机2、传动轴3、凸轮4、滚轮5、从动件推杆6、第一减振装置7和下部试件台8，变频电机2固定在机架1上，通过传动轴3带动凸轮4旋转，通过无极调速改变电机扭矩从而改变加载强度。从动件推杆6下方铰接滚轮5，凸轮4能与滚轮5接触，凸轮4通过滚轮5带动从动件推杆6上下往复运动，实现人在咀嚼时下颌的上下运动；第一减振装置7安装在下部试件台8与从动件推杆6中间，以减小上、下试件刚接触的瞬间产生的瞬时冲力；下部试件台8上表面设有三个沿圆周方向均匀分布的下部试件槽9，试验牙齿、义齿或其他试件均可通过树脂包埋块固定在下部试件槽9上，并且浸没在唾液中。下部试件槽9的直径大于成年人磨牙的横截面直径。

所述的上颌模拟机构包括上部试件台11、第二减振装置12、交流电机13和输出轴14，交流电机13通过支架19固定在机架1上，交流电机13的输出轴14连接上部试件台11，上部试件台11与输出轴14之间设置第二减振装置12，上部试件台11设置有上部试件槽10，上部试件台11位于下部试件台8之上，上部试件台11与下部试件台8对应，上部试件槽10与下部试件槽9的数量、位置和尺寸完全对应，上部试件台11上的每个上部试件槽10根部均安装有压力传感器15，以实时监测牙齿咀嚼磨损过程中所受到的正压力。

交流电机13驱动，通过输出轴14带动上部试件台11旋转，在下部试件台8上下往复运动过程中，当与上部试件台11上的试件接触摩擦时，旋转的上部试件台11可近似模拟人在咀嚼时的水平研磨过程，使试件的受力更趋近于牙齿在口腔中的咀嚼受力；

所述的唾液槽17固定在下部试件台8上，唾液槽17与下部试件台8密封以盛装唾液防止牙齿间的干摩擦，使试验数据与真实情况更接近；唾液槽17内侧下方设有出水口18方便唾液更换。

所述的机架1上设有光电传感器16，光电传感器16的水平位置位于下部试件台8和上部试件台11中间，以检测循环加载次数。

所述的上部试件槽10在通过树脂包埋块固定牙齿实现上牙与下牙研磨的同时也可将牙齿更换为小刷模拟刷牙试验，上部与下部的三组试件槽均可更换成不同的试验材料以检验磨损程度或寿命。