[发明专利]一种牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置及测试方法

权利要求书

1.一种牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置，包括有用于牙齿正畸矫正的弓丝，实验台面，其特征在于，还包括有固定连接在实验台面上且固定并预紧弓丝的弓丝固定预紧机构，固定安装在实验台面上且与所述弓丝固定预紧机构配合夹紧并绷直所述弓丝同时测量弓丝预紧力的预紧力测试机构，固定安装在实验台面上且带有悬臂梁并通过悬臂梁给所述弓丝施加载荷的摩擦测试机构，以及连接所述悬臂梁并通过悬臂梁的受力反馈后用于测量数据的数据采集系统；

所述摩擦测试机构驱动悬臂梁沿弓丝长度方向往复摩擦弓丝。

2.根据权利要求1所述的牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述弓丝固定预紧机构包括有位于悬臂梁同一侧且安装在实验台面上的底座，沿弓丝的长度方向固定连接在底座上的导轨，套设在导轨上并沿导轨滑移的预紧滑块，通过预紧滑块上开设的腰形孔把预紧滑块固定在底座上的固定螺钉，螺旋连接在预紧滑块侧面且拧紧后末端抵靠导轨的定位螺钉，固定连接在导轨表面的预紧块，通过螺纹孔连接在预紧块上且末端抵靠预紧滑块的预紧螺钉，以及固定连接在预紧滑块上并压紧弓丝末端的压块。

3.根据权利要求1所述的牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述预紧力测试机构包括有固定连接在实验台面上的卧式测试机架，固定连接在卧式测试机架上的拉力计固定板，固定连接在拉力计固定板上的数显拉力计，连接在数显拉力计上的连接杆，以及固定连接在连接杆末端的夹头，所述夹头与所述弓丝固定预紧机构分别固定连接弓丝的两端并绷紧弓丝。

4.根据权利要求1所述的牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述摩擦测试机构包括有固定在实验台面上的三轴位移台，固定连接在三轴位移台上并由三轴位移台驱动沿X轴、Y轴以及Z轴三个方向移动的悬臂梁，固定连接在悬臂梁的末端且呈“凹”形的放置台，固定连接在放置台的凹槽内的托槽固定块，位于放置台凹槽内部且固定连接在托槽固定块上的托槽；

所述托槽表面与所述弓丝接触并沿弓丝长度方向上往复摩擦。

5.根据权利要求4所述的牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述三轴位移台包括有三轴平移组件，连接三轴平移组件并为沿弓丝长度方向移动轴提供动力的电动机，电性连接电动机并控制电动机的电机控制器。

6.根据权利要求5所述的牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述数据采集系统包括有在悬臂梁上固定安装的若干力传感器，与力传感器电性连接的电桥盒，与电桥盒电性连接的应变放大器，与应变放大器电性连接的数据采集器，以及与数据采集器电性连接的计算机。

7.根据权利要求6所述的牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述力传感器分布在悬臂梁的上表面、下表面和两侧面。

8.根据权利要求6所述的牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述计算机控制所述电机控制器。

9.根据权利要求8所述的牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置，其特征在于，所述弓丝与所述实验台面平行，所述弓丝长度方向与悬臂梁垂直。

10.一种如权利要求1-9任一所述的牙齿正畸矫正弓丝托槽摩擦磨损实验装置的测试方法，其特征在于，包括有以下步骤：

对托槽进行装夹和固定；

对弓丝进行装夹和固定，并通过所述弓丝固定预紧机构施加预紧力；

对托槽进行位置调整和载荷施加；

启动摩擦测试机构；

数据采集系统采集载荷信息和摩擦力信息并通过软件计算获取摩擦系数。