杠杆式重力平衡手术显微镜机架设计
手术显微镜近年来在医疗领域中起着非常大的作用，其应用领域包括眼科、脑外科、手外科、神经外科、骨科、耳鼻喉科、牙科、整形外科等。手术显微镜主要是由机械和光学两个部分组成，本文主要是对机械部分进行设计，既就是手术显微镜的机架设计。我们知道机械设计是生产机械的第一道工序,设计质量的高低，直接影响机械产品的技术水平和经济效益。要创造机械的机构，必须依靠形象思维的能力，充分发挥设计者的想象力，打开创新的思路。随着设计工作的不断深入，从几种方案的对比中，逐步达到优胜劣汰。最后选定的方案，有可能是各种方案中精华部分的汇集，也可能是未被采纳方案中的某个构思。不管所想象出的几中方案的可行性如何，都必须以一种正确的设计思维进行，同时借鉴前人的经验和积累的知识，选定合理的设定方案进行具体详细的设计过程。整个设计过程包括：整体机架的设计、锁紧装置的设计、机架平衡的设计和底座的设计。关键词：手术显微镜 机架 平衡 锁紧装置目录
第一章 绪论 1
第二章 手术显微镜设计的总体方案的确定 4
2.1机械设计的基本思路 4
2.2设计方案的确定 4
第三章 机架、回转臂的锁紧机构、支架 6
3.1机架设计的一般要求 6
3.1.1机架的材料及热处理方法 7
3.1.2机架结构的设计 7
3.2回转臂设计 8
3.2.1回转臂锁紧机构的设计 8
3.2.2回转臂整个外形的设计 11
3.3支架的设计 12
3.3.1回转轴臂的初步估算 12
3.3.2手术仪器支架的设计 12
第四章 轴的设计 14
4.1轴的作用 14
4.2轴的分类 14
4.3轴的失效形式和设计准则 14
4.3.1轴的失效形式 14
4.3.2轴的设计准则 15
4.3.3轴的设计步骤 15
4.3.4轴的材料 15
4.3.5轴的结构设计要求 16
4.3.6轴的结构设计 17
4.3.7轴的抗扭强度的计算 18
4.3.8轴的刚度的计算 18
4.3
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
式和设计准则 14
4.3.1轴的失效形式 14
4.3.2轴的设计准则 15
4.3.3轴的设计步骤 15
4.3.4轴的材料 15
4.3.5轴的结构设计要求 16
4.3.6轴的结构设计 17
4.3.7轴的抗扭强度的计算 18
4.3.8轴的刚度的计算 18
4.3.9轴的使用与维护 19
4.3.10轴的使用 19
第五章 平衡机构的设计 20
5.1 平衡系统在整个手术仪器中的重要性 20
5.2 平衡系统的设计 20
第六章 底座及其底座锁紧机构的设计 23
6.1 底座锁紧机构的设计思路和方式 23
6.2底座外形的设计 26
致谢 28
参 考 文 献 29
第一章 绪 论
1.1课题的研究背景与意义
随着医学的不断发展，其对组织器官损伤修复及重建的要求不断提高。手术显微镜对于成功完成高难度手术起到了至关重要的作用。目前，手术显微镜已经在神经外科，整形外科，眼科等临床科室得到广泛应用。它替代了原本的一些传统的仪器，给医生的手术带来了方便，同时也使得手术安全性大大提高。与传统手术不同的是，它可以更快更便捷的完成手术，减少医生因为疲劳带来的操作失误及安全隐患，从根本上提高了手术的安全性。手术显微镜能够二人同时观察同一个目标，这样更有利于医生之间的协助配合。比如有时疾病出现的地方是身体的一些重要部位，那就不得不依靠手术显微镜来保障安全，医生们可以放心地去操刀，精确的找出病变，减轻病人痛苦，保障病人生命安全。手术显微镜是现代神经外科的标志，成为现代神经外科不可缺少和不可替代的手术设备之一。
1.2国内外手术显微镜的发展现状及存在的问题
1.2.1国内外研究现状
美国南加州大学的神经外科医生Kurze于1957年8月使用耳科手术显微镜为一名5岁儿童成功地做了听神经瘤手术，这是世界上第一个显微神经外科手术。
1958年，美国神经外科医生Donaghy在柏林顿建立了世界上第一个显微镜外科研究和培训实验室。
随着时代发展，手术显微镜被世界重视起来了。目前世界上最著名的三家手术显微镜生产企业都在德国。他们分别是蔡司（Zeiss）,莱卡（Leica）和目乐（M?ller）。我们把他们称为手术显微镜德国“三剑客”。蔡司手术显微镜的优势在于视线亮度好，定位精准，可控性强，对微小部位的微创手术操作导航精准。莱卡拥有160年的显微镜生产历史，以高质量光学系统而闻名，其产品质量一直走在显微镜技术前列。目乐同样历史悠久，秉承德国精密光学技术，致力于医用光学和精密测量光学的研究和生产。
作为在日本的爱国华侨，杜子威教授于1972年向苏州医学院附属医院神经外科捐赠了国内第一台神经外科手术显微镜。由此在国内主要神经外科中心掀起引进，学习和应用手术显微镜的热潮，开始了中国显微神经外科的起步。
国内生产手术显微镜的厂家主要有上海、苏州、重庆、广东和镇江等几家，大部分都只有十几年甚至几年的历史，在制造方面没有什么丰厚的基础及丰富的经验。产品主要靠低价格来吸引用户，其竞争力不强。
随着我国加入WTO，手术显微镜产品的国外知名厂商正在大举进入中国市场，每届国内医疗器械展览会都能看到他们的强大宣传攻势，并且已经占领了中国手术显微镜的中高挡市场。国内的手术显微镜生产厂家由于产品的技术档次底，只能凭借其价格优势，在低档领域求得一席之地。这样发展下去，随着关税降低和国外产品的不断降价，我国手术显微镜生产企业将会在竞争中败下阵来。因此，当务之急是在低端领域继续保持价格优势的同时，提高产品质量，并开发具有自主知识产权的中高挡手术显微镜产品，以抗衡国外产品的入侵。
国外有好多家比较著名的公司——莱卡公司和蔡司公司生产的手术显微镜在国际市场上有很好的声誉。这两家公司可以说是生产手术显微仪器的世家，有着丰厚的基础及丰富的经验。多年以来，他们一直根据用户的反馈信息对其产品进行许多的改进，使得产品具有很强的竞争力。
1.2.2存在的问题
通过观察我们可以发现，国外的显微仪器要远远比国内高档。具体表现在：人性化：操作者可以通过大屏幕的液晶人机对话窗口对显微镜进行控制，不仅可进行整机状态一键式调节，还可通过无线足控或口控开关控制显微镜；自动化：新一代手术显微镜在计算控制下，可实时进行系统自动平衡，高速自动对焦，自动光圈等功能，在调整放大倍率时，可自动调整光照直径以及照明强度，避免组织灼伤；多种数据处理方式：应用3D图形适配器和头戴式显示器图形注入技术使影像学资料与目镜中的图像结合起来，有利于书中决策。
当然国内厂家也看到了面临的差距，在许多方面都有了改进，并取得了一定的成就，但我们还要加倍努力争取与国际接轨。
1.3本
第一章 绪论 1
第二章 手术显微镜设计的总体方案的确定 4
2.1机械设计的基本思路 4
2.2设计方案的确定 4
第三章 机架、回转臂的锁紧机构、支架 6
3.1机架设计的一般要求 6
3.1.1机架的材料及热处理方法 7
3.1.2机架结构的设计 7
3.2回转臂设计 8
3.2.1回转臂锁紧机构的设计 8
3.2.2回转臂整个外形的设计 11
3.3支架的设计 12
3.3.1回转轴臂的初步估算 12
3.3.2手术仪器支架的设计 12
第四章 轴的设计 14
4.1轴的作用 14
4.2轴的分类 14
4.3轴的失效形式和设计准则 14
4.3.1轴的失效形式 14
4.3.2轴的设计准则 15
4.3.3轴的设计步骤 15
4.3.4轴的材料 15
4.3.5轴的结构设计要求 16
4.3.6轴的结构设计 17
4.3.7轴的抗扭强度的计算 18
4.3.8轴的刚度的计算 18
4.3
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
式和设计准则 14
4.3.1轴的失效形式 14
4.3.2轴的设计准则 15
4.3.3轴的设计步骤 15
4.3.4轴的材料 15
4.3.5轴的结构设计要求 16
4.3.6轴的结构设计 17
4.3.7轴的抗扭强度的计算 18
4.3.8轴的刚度的计算 18
4.3.9轴的使用与维护 19
4.3.10轴的使用 19
第五章 平衡机构的设计 20
5.1 平衡系统在整个手术仪器中的重要性 20
5.2 平衡系统的设计 20
第六章 底座及其底座锁紧机构的设计 23
6.1 底座锁紧机构的设计思路和方式 23
6.2底座外形的设计 26
致谢 28
参 考 文 献 29
第一章 绪 论
1.1课题的研究背景与意义
随着医学的不断发展，其对组织器官损伤修复及重建的要求不断提高。手术显微镜对于成功完成高难度手术起到了至关重要的作用。目前，手术显微镜已经在神经外科，整形外科，眼科等临床科室得到广泛应用。它替代了原本的一些传统的仪器，给医生的手术带来了方便，同时也使得手术安全性大大提高。与传统手术不同的是，它可以更快更便捷的完成手术，减少医生因为疲劳带来的操作失误及安全隐患，从根本上提高了手术的安全性。手术显微镜能够二人同时观察同一个目标，这样更有利于医生之间的协助配合。比如有时疾病出现的地方是身体的一些重要部位，那就不得不依靠手术显微镜来保障安全，医生们可以放心地去操刀，精确的找出病变，减轻病人痛苦，保障病人生命安全。手术显微镜是现代神经外科的标志，成为现代神经外科不可缺少和不可替代的手术设备之一。
1.2国内外手术显微镜的发展现状及存在的问题
1.2.1国内外研究现状
美国南加州大学的神经外科医生Kurze于1957年8月使用耳科手术显微镜为一名5岁儿童成功地做了听神经瘤手术，这是世界上第一个显微神经外科手术。
1958年，美国神经外科医生Donaghy在柏林顿建立了世界上第一个显微镜外科研究和培训实验室。
随着时代发展，手术显微镜被世界重视起来了。目前世界上最著名的三家手术显微镜生产企业都在德国。他们分别是蔡司（Zeiss）,莱卡（Leica）和目乐（M?ller）。我们把他们称为手术显微镜德国“三剑客”。蔡司手术显微镜的优势在于视线亮度好，定位精准，可控性强，对微小部位的微创手术操作导航精准。莱卡拥有160年的显微镜生产历史，以高质量光学系统而闻名，其产品质量一直走在显微镜技术前列。目乐同样历史悠久，秉承德国精密光学技术，致力于医用光学和精密测量光学的研究和生产。
作为在日本的爱国华侨，杜子威教授于1972年向苏州医学院附属医院神经外科捐赠了国内第一台神经外科手术显微镜。由此在国内主要神经外科中心掀起引进，学习和应用手术显微镜的热潮，开始了中国显微神经外科的起步。
国内生产手术显微镜的厂家主要有上海、苏州、重庆、广东和镇江等几家，大部分都只有十几年甚至几年的历史，在制造方面没有什么丰厚的基础及丰富的经验。产品主要靠低价格来吸引用户，其竞争力不强。
随着我国加入WTO，手术显微镜产品的国外知名厂商正在大举进入中国市场，每届国内医疗器械展览会都能看到他们的强大宣传攻势，并且已经占领了中国手术显微镜的中高挡市场。国内的手术显微镜生产厂家由于产品的技术档次底，只能凭借其价格优势，在低档领域求得一席之地。这样发展下去，随着关税降低和国外产品的不断降价，我国手术显微镜生产企业将会在竞争中败下阵来。因此，当务之急是在低端领域继续保持价格优势的同时，提高产品质量，并开发具有自主知识产权的中高挡手术显微镜产品，以抗衡国外产品的入侵。
国外有好多家比较著名的公司——莱卡公司和蔡司公司生产的手术显微镜在国际市场上有很好的声誉。这两家公司可以说是生产手术显微仪器的世家，有着丰厚的基础及丰富的经验。多年以来，他们一直根据用户的反馈信息对其产品进行许多的改进，使得产品具有很强的竞争力。
1.2.2存在的问题
通过观察我们可以发现，国外的显微仪器要远远比国内高档。具体表现在：人性化：操作者可以通过大屏幕的液晶人机对话窗口对显微镜进行控制，不仅可进行整机状态一键式调节，还可通过无线足控或口控开关控制显微镜；自动化：新一代手术显微镜在计算控制下，可实时进行系统自动平衡，高速自动对焦，自动光圈等功能，在调整放大倍率时，可自动调整光照直径以及照明强度，避免组织灼伤；多种数据处理方式：应用3D图形适配器和头戴式显示器图形注入技术使影像学资料与目镜中的图像结合起来，有利于书中决策。
当然国内厂家也看到了面临的差距，在许多方面都有了改进，并取得了一定的成就，但我们还要加倍努力争取与国际接轨。
1.3本
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/1257.html
