[实用新型]用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具

权利要求书

1.一种用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：该夹具包括五个单元，分别为：软骨夹持单元、X轴直线运动单元、Y轴直线运动单元、Z轴旋转运动单元和Y轴旋转运动单元；

所述软骨夹持单元在最上方，其下是Z轴旋转运动单元，两个单元的连接是通过试样夹持底座（3）与Z轴旋转盘（4）之间的法兰结构实现；

所述Z轴旋转运动单元中的Z轴旋转装置底板（22）与其下方的Y轴旋转运动单元中的内、外侧Y轴旋转运动转动轴上固定块（20、8）连接，以此实现两个单元之间的连接；

所述Y轴旋转运动单元与其下方的X轴直线运动单元之间的连接则是通过Y轴旋转装置底板（10）与X轴直线运动滑块（11）连接实现；

所述X轴直线运动单元中的X轴直线运动装置底板（14）与Y轴直线运动单元的Y轴直线运动滑块连接，实现了X轴直线运动单元和其下方的Y轴直线运动单元之间的连接。

2.根据权利要求1所述的用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：所述的软骨夹持单元是：试样（1）通过两液混合硬化胶（2）进行固定和夹紧，且两液混合硬化胶（2）粘在试样夹持底座（3）上。

3.根据权利要求1所述的用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：所述的Z轴旋转运动单元是：试样夹持底座（3）通过法兰结构与Z轴旋转盘（4）相连接，Z轴旋转盘（4）通过联轴器与Z轴旋转运动伺服电机（7）连接，Z轴旋转运动伺服电机（7）通过两个螺栓固定在Z轴旋转电机固定板（5）上；Z轴旋转电机固定板（5）与两块Z轴固定板支撑（6）构成龙门结构，Z轴旋转电机固定板（5）与Z轴固定板支撑（6）之间通过螺钉螺母连接；Z轴旋转装置底板（22）与Z轴固定板支撑（6）之间通过螺钉螺母连接。

4.根据权利要求1所述的用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：所述的Y轴旋转运动单元是：内侧Y轴旋转运动转动轴上固定块（20）和外侧Y轴旋转运动转动轴上固定块（8）均通过两个螺栓与Z轴旋转装置底板（22）连接，以承受Z轴旋转运动单元带来的载荷；内侧Y轴旋转运动转动轴上固定块（20）通过轴与内侧Y轴旋转运动转动轴下固定块（19）连接；与之相同的是，外侧Y轴旋转运动转动轴上固定块（8）通过轴与外侧Y轴旋转运动转动轴下固定块（9）连接；Y轴旋转运动伺服电机（23）通过销与Y轴旋转运动传动轴固定块（21）连接，Y轴旋转运动伺服电机固定在Y轴旋转装置底板（10）上，Y轴旋转运动传动轴固定块（21）通过两组螺栓螺母固定在Z轴旋转装置底板（22）上；内侧Y轴旋转运动转动轴下固定块（19）和外侧Y轴旋转运动转动轴下固定块（9）均通过两个螺栓与Y轴旋转装置底板（10）连接。

5.根据权利要求1所述的用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：所述的X轴直线运动单元是：Y轴旋转装置底板（10）通过四个螺钉与X轴直线运动滑块（11）连接，X轴直线运动滑块（11）与丝母相连接；X轴直线运动伺服电机（24）通过联轴器与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠与丝母配合；X轴直线运动装置外壳（13）通过四个X轴外壳固定块（15）固定在X轴直线运动装置底板（14）上。

6.根据权利要求1所述的用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，其特征在于：所述的Y轴直线运动单元是：Y轴直线运动装置外壳（18）通过四个Y轴外壳固定块（17）固定在Y轴直线运动装置底板（16）上；X轴直线运动装置底板（14）与Y轴直线运动滑块连接；Y轴直线运动伺服电机（12）通过联轴器与滚珠丝杠相连，滚珠丝杠转动时带动与之配合的丝母在Y轴直线方向上运动，丝母与Y轴直线运动滑块连接。