[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

说明书

本发明公开了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，包括有用于牙齿正畸矫正的弓丝，实验台面，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，同时测量弓丝预紧力的预紧力测试机构，带有悬臂梁并通过悬臂梁给弓丝施加载荷的摩擦测试机构，以及通过悬臂梁的受力反馈并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；本发明通过数显拉力计可以量化弓丝预紧力对实验结果的影响，精确地控制实验变量，使实验结果更为可靠有效，对深入研究预紧力的变化对弓丝托槽摩擦磨损性能的影响有很大的帮助，为弓丝托槽摩擦磨损性能研究提供了一种更为可靠有效的模拟实验方法。

技术领域

本发明涉及口腔正畸学研究设备领域，尤其涉及的是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。

背景技术

错颌畸形作为一种临床常见症状，不仅会导致口腔功能异常、容易引发疾病，而且严重影响美观，因而错颌畸形的矫正在文明高度发展的现代社会中越来越受人们欢迎。

在正畸治疗中，最为重要的治疗手段之一便是使用由弓丝和托槽组成的牙齿矫正器，弓丝托槽的摩擦磨损性能也因此成为了口腔正畸学的研究重点之一。通过选择合适的弓丝托槽材料、规格、表面加工方法、固定方式、载荷大小来尽可能地减小弓丝托槽间的摩擦力，可以极大地提高治疗效率、降低牙周损害。因此，模拟弓丝托槽实际工作状态时的相对滑动情况，并准确测量弓丝托槽间的摩擦力大小，可以为弓丝托槽的设计制造、口腔医生的正畸治疗与正畸学相关研究提供有力的依据。

目前的设备一般采用弓丝和托槽相互接触进行往复运动，弓丝在施加载荷和运动过程中会使预紧力等参数产生变化，对实验结果产生影响，达不到高精度测试并得到准确性数据的实验要求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供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，旨在解决现有实验设备中弓丝受压和运动导致预紧量等参数产生变化，对实验结果产生影响，达不到高精度测试并得到准确性数据的问题。

本发明的技术方案如下：

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，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。

进一步，所述弓丝固定预紧机构包括有位于悬臂梁同一侧且固定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。

进一步，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。

进一步，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。