【摘要】 本課題的研究目的是要設(shè)計(jì)一種新型的骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu),即能代替目前骨科手術(shù)中常用的骨鉆,又能彌補(bǔ)現(xiàn)有微氣鉆的不足,使其能滿足各種骨科手術(shù)的要求。它以壓縮空氣為動(dòng)力源,體積小、重量輕、使用靈巧,在骨科手術(shù)中有著重要的研究意義及應(yīng)用價(jià)值。運(yùn)用流體力學(xué)原理和力學(xué)原理設(shè)計(jì)了骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)葉輪的葉片形狀,利用流體力學(xué)中取控制體的研究方法,建立了葉輪腔的氣動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)其進(jìn)行了氣動(dòng)力學(xué)分析,推導(dǎo)出氣流對(duì)葉片的沖動(dòng)力及驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算關(guān)系式,并確定了骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)參數(shù)。在盡可能增大葉輪輸出功率的前提下,根據(jù)葉片腔進(jìn)氣口的大小確定出葉輪的最佳葉片數(shù)量。根據(jù)葉輪葉片受氣流沖擊面積的變化,將葉輪的運(yùn)動(dòng)過程分成了四個(gè)位置,分別得出了各個(gè)位置時(shí)驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算公式,并利用Matlab軟件繪出了各個(gè)位置時(shí)驅(qū)動(dòng)力矩的變化曲線。最后得到了葉輪驅(qū)動(dòng)力矩在一個(gè)周期內(nèi)的變化規(guī)律,為深入分析研究葉輪驅(qū)動(dòng)力矩平穩(wěn)性提供了理論依據(jù)。對(duì)骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了機(jī)體結(jié)構(gòu)、水氣連接頭結(jié)構(gòu),利用AutoCAD、Pro/E等繪圖軟件繪制了各部分的結(jié)構(gòu)圖,并對(duì)本機(jī)構(gòu)使用的壓縮空氣及冷卻水提出了一定的要求。對(duì)機(jī)頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì),在現(xiàn)有微氣鉆機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了支撐結(jié)構(gòu)、刀具更換裝置和注水裝置。特別是刀具更換裝置采用了兩邊對(duì)稱的三瓣簧結(jié)構(gòu),更便于刀具的裝卸,從而方便、快捷、靈活地實(shí)現(xiàn)了鉆、磨、切割多功能一體的操作。對(duì)葉輪軸的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),繪出了葉輪軸的整體結(jié)構(gòu)圖。 

第 1 章   緒論 

1.1   課題研究的目的及意義

常用的骨科手術(shù)器械有手搖鉆及電動(dòng)鉆、氣鉆等，可用于骨鉆孔、采取植骨片和截骨等操作。但是這些骨科手術(shù)器械的體積較大，在進(jìn)行頸椎外科手術(shù)時(shí)，由于手術(shù)時(shí)可操作的空間狹小，使手術(shù)操作困難，療效不理想，是骨科領(lǐng)域中急需解決的問題。 因此，在脊柱外科手術(shù)中，急需一種體積小、轉(zhuǎn)速高的手術(shù)器械來解決目前的手術(shù)現(xiàn)狀。 

微氣鉆作為一種手術(shù)器械自 70 年代在日本問世以來，給脊柱外科帶來一場(chǎng)革命。它體積小、重量輕、使用靈巧，解決了用其他器械難以很好解決的醫(yī)療難題。特別是在頸椎外科開拓了新的手術(shù)技術(shù)，開展了各種手術(shù)方法，手術(shù)治療脊髓型頸椎綜合癥病人的療效有了提高。我國自 80 年代在一些大醫(yī)院開始應(yīng)用該器械，對(duì)其在脊柱外科所起的作用給予了肯定，但至今仍未在基層普及應(yīng)用，因?yàn)槟壳暗奈�氣鉆還存在一定的問題：

 (1)它沒有自動(dòng)注水裝置。骨鉆孔時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦熱，而熱的產(chǎn)生會(huì)影響骨的愈合，因其沒有自動(dòng)注水裝置，需要專人注水降溫，給使用帶來了不便，同時(shí)也增加了人員的消耗。

 (2)轉(zhuǎn)矩較小，鉆軸磨損情況比較嚴(yán)重，使用周期短。

 (3)鉆頭裸露太長，易纏繞軟組織。 本課題的研究目的是要設(shè)計(jì)一種新型的骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)，即能代替目前骨科手術(shù)中常用的骨鉆，應(yīng)用于手術(shù)操作空間較大的部位，又能彌補(bǔ)現(xiàn)有微氣鉆的不足，應(yīng)用于頸椎綜合癥的治療，以提高頸椎外科手術(shù)的治療效果，使其能滿足各種骨科手術(shù)的要求。 

本課題的研究目的是要設(shè)計(jì)一種新型的骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)，即能代替目前骨科手術(shù)中常用的骨鉆，應(yīng)用于手術(shù)操作空間較大的部位，又能彌補(bǔ)現(xiàn)有微氣鉆的不足，應(yīng)用于頸椎綜合癥的治療，以提高頸椎外科手術(shù)的治療效果，使其能滿足各種骨科手術(shù)的要求。 

1.2   醫(yī)療器械發(fā)展概況 

1.2.1   我國醫(yī)療器械發(fā)展概況      

人類在生存過程與各種疾病作斗爭(zhēng)中，是通過藥物和醫(yī)療器械的不斷發(fā)展、醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)而達(dá)到防病治病的目的。隨著醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展，醫(yī)療器械已日益成為診斷和治療疾病的重要工具。 

1.2.1.1   歷史發(fā)展概況   

我國生產(chǎn)醫(yī)療器械的歷史，起源甚早。相傳萬余年前伏羲制成九針，早在石器時(shí)代出現(xiàn)砭石，即針灸前身，為我國人類祖先治病的主要工具。青銅時(shí)代，由石針進(jìn)展為金屬針。公元 2 世紀(jì)后漢末醫(yī)學(xué)家華陀，制成的麻醉藥劑“麻沸散”，是世界上最早采用全身麻醉的方法，利用此法為病人麻醉后施行腸腹部手術(shù)。華陀還曾提出為曹操作開顱術(shù)治頭風(fēng)癥，足以證明當(dāng)時(shí)已有較為完整的醫(yī)療手術(shù)器械。北宋醫(yī)學(xué)家王惟一是仁宗、英宗時(shí)御醫(yī)，考定明堂圖經(jīng)絡(luò)孔穴，鑄成立體銅人孔穴模型。人工器官方面，我國早在公元前 2500 年就有假鼻、假耳和假牙制作。南北朝時(shí)有了鑷子的使用，宋朝發(fā)明了醫(yī)用鐮，到元朝時(shí)手術(shù)刀、剪、鉗、鑿、烙等醫(yī)療器械與近代手術(shù)器械相似。明清兩朝，已使用銀篦、磁蜂、通膿管、喉針、舌壓、鉤、治管等醫(yī)療器械。 

16 世紀(jì)后，西醫(yī)開始傳入我國。19 世紀(jì) 30 年代，西醫(yī)院在我國建立，但當(dāng)時(shí)政府沒有重視發(fā)展醫(yī)療器械工業(yè)，一直依賴進(jìn)口。解放前，全國生產(chǎn)醫(yī)療器械，僅有 70 多個(gè)器械小作坊，兩個(gè)官僚企業(yè)辦的醫(yī)療器械廠，全部人員僅有 3 千人。解放后，黨和政府大力發(fā)展衛(wèi)生事業(yè)，于 1950 年已能生產(chǎn)一些手術(shù)器械和理療設(shè)備。1952 年試制成我國第一臺(tái)200mAX 線診斷機(jī)，接著國產(chǎn)醫(yī)用電子儀器一一問世，逐步逐項(xiàng)填補(bǔ)了國內(nèi)的空白。 

1.2.1.2   近代發(fā)展概況   

到 1986 年底，醫(yī)藥行業(yè)擁有企業(yè) 480 多個(gè)，專業(yè)研究所 12 個(gè)，職工 12.6 萬多人。1986 年工業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 15.6 億元，“六五”期間實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值、利稅同步增長，年平均增長速度超過 16%。大量新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有了很大改觀，精密醫(yī)療器械的比重逐年增加，1987年有 330 多種新產(chǎn)品投入生產(chǎn)。      

“六五”期間，醫(yī)療器械工業(yè)加快了技術(shù)引進(jìn)的步伐，引進(jìn)工作的重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備，并大力加強(qiáng)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和國產(chǎn)化工作，還通過技術(shù)改造項(xiàng)目，引進(jìn)了重大產(chǎn)品的生產(chǎn)線和關(guān)鍵設(shè)備。北京、上海、天津、青島的一些項(xiàng)目進(jìn)展較快，如血球計(jì)數(shù)儀和 B 型超聲波診斷儀國產(chǎn)化程度己達(dá) 70%以上。 

  我國現(xiàn)階段生產(chǎn)的有 800mA 以下的 X 線診斷機(jī)、各種超聲波診斷儀、心電監(jiān)護(hù)儀、床邊 X 線機(jī)、心電向量圖機(jī)、體外反搏等千余種醫(yī)療器械。 

第 2 章   骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)工作原理及理論依據(jù) 

本課題所研制的骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)主要用于骨科手術(shù)中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)骨質(zhì)的鉆削、磨削和切割多功能操作，且其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、靈活。本章主要介紹該機(jī)構(gòu)的工作原理及與之相關(guān)的理論知識(shí)。 

2.1   常用骨科手術(shù)器械 

隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展，在骨科疾患的診斷和治療方面均取得了長足進(jìn)展，臨床療效也明顯提高。骨科諸多治療方法中，手術(shù)治療占有極重要的地位。進(jìn)行骨科手術(shù)必須要有專門的骨科手術(shù)器械，手術(shù)器械選擇的恰當(dāng)與否直接影響著手術(shù)的療效。 

為了使骨科手術(shù)得以順利進(jìn)行，必須備有骨科專用的手術(shù)器械。骨科醫(yī)師必須熟悉這些器械的性能和掌握使用技術(shù)，才能減少組織創(chuàng)傷和縮短手術(shù)時(shí)間，圓滿地完成治療任務(wù)。此外，某些手術(shù)器械還需要不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。目前常用的骨科手術(shù)器械有：

(1)止血帶和驅(qū)血帶   在四肢作手術(shù)時(shí)，若應(yīng)用止血帶，可使出血減至最低限度，從而使手術(shù)野清晰，易于辨認(rèn)各種組織，便于手術(shù)操作，縮短手術(shù)時(shí)間。 

(2)牽開器   為了充分顯露手術(shù)野，使手術(shù)易于進(jìn)行，并保護(hù)組織，避免意外損傷，骨科手術(shù)除了應(yīng)用一般的牽開器外，還可根據(jù)手術(shù)部位的不同，選用一些具有特殊性能的牽開器，如脛骨牽開器和自動(dòng)牽開器等。在作脊柱手術(shù)時(shí)。應(yīng)用自動(dòng)牽開器除可充分顯露手術(shù)野，并有壓迫軟組織、協(xié)助止血的作用。在其他一些手術(shù)中，應(yīng)用自動(dòng)牽開器，可以減少助手人數(shù)。 

(3)骨膜剝離器   應(yīng)用骨膜剝離器(又稱骨膜起子或骨衣起子)，可將附著于骨面上的骨膜及軟組織自骨面上剝離下來    

(4)持骨器   持骨器用以夾住骨折端，使之復(fù)位并保持復(fù)位后的位置，以便于進(jìn)行內(nèi)固定。有骨鉗和骨夾兩種形式。 

(5)骨鉆和鉆頭   有手搖鉆及電動(dòng)鉆、氣鉆等。前者構(gòu)造鉸簡單，只能用于在骨上鉆洞。其優(yōu)點(diǎn)為可用煮沸法滅菌，又因其轉(zhuǎn)動(dòng)速度較慢，不產(chǎn)生高熱，故不致引起鉆孔周圍組織“灼傷”。后者構(gòu)造復(fù)雜，只能用高壓滅菌。電動(dòng)鉆、氣鉆除可用于鉆洞外，還附有各種形狀和大小不等的鋸片。除去鉆頭，裝上據(jù)片后，即成電動(dòng)踞、氣鋸，可用于采取植骨片和截骨等。電動(dòng)鉆和氣鉆還附有修整骨面的附件，故使用范圍較廣，對(duì)縮短手術(shù)時(shí)間有一定幫助。 

(6)骨錘   用金屬制版的骨錘較木質(zhì)者好。前者不僅堅(jiān)固耐用，且其頭部不易脫落或劈裂或落碎屑。骨錘一般按其重量分為輕、中、重三型。輕型主要用于指骨、趾骨及小關(guān)節(jié)的手術(shù)；中型主要用于尺、撓骨及脊柱手術(shù)；重型用于股骨、徑骨、肱骨和大關(guān)節(jié)的手術(shù)。

(7)骨鑿和骨刀   骨鑿的頭部僅有一個(gè)斜坡形的刃面。骨鑿的刃面不宜短而粗，否則在操作時(shí)有鑿裂骨片的危險(xiǎn)。骨鑿主要用于修理骨面和取骨。骨刀則由兩個(gè)相等坡度的斜面相遇于一個(gè)刀口而構(gòu)成，主要用于截骨和切骨。 

(8)骨剪和咬骨鉗   骨剪用于修剪骨片和骨端。咬骨鉗用于咬除骨端的尖刺狀或突出的骨緣。骨剪和咬骨鉗除有各種不同的寬度和角度外，都有單關(guān)節(jié)和雙關(guān)節(jié)之分。 

(9)骨銼   骨銼用于銼平骨的斷端，有扁平的和彎的等各種型式。 

(10)刮匙   刮匙可用于刮除骨腔內(nèi)的小死骨、肉芽組織和瘢痕組織等。在作脊椎結(jié)核病灶清除術(shù)時(shí)，須備有各種彎度和方向的長柄刮匙，以便從各種角度進(jìn)入病灶，刮除死骨等壞死組織。 

2.2   骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)工作原理 

上一節(jié)主要介紹了目前常用的一些骨科手術(shù)器械，但是對(duì)于手術(shù)操作空間狹小的部位進(jìn)行手術(shù)，上述器械并不能滿足手術(shù)的要求。例如在進(jìn)行手術(shù)治療頸椎椎管狹窄的病癥時(shí)，由于手術(shù)可操作的空間很小，必須有特殊的手術(shù)器械來完成。 

大約在上世紀(jì) 70 年代，微氣鉆在日本問世，專門用于脊柱外科的手術(shù)治療，解決了當(dāng)時(shí)頸椎手術(shù)中的難題。我國自上世紀(jì) 80 年代開始使用該器械，但是并未普及，因?yàn)榇似餍的壳斑�存在著許多的問題，需要進(jìn)一步的改進(jìn)，以適應(yīng)目前的手術(shù)需求。 

本課題研制的骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)，不僅適用于身體任何部位的骨科手術(shù)當(dāng)中，而且解決了目前微氣鉆在使用中的不足，從而更好地滿足了骨科手術(shù)的需求。下面以微氣鉆為例借以說明本課題所設(shè)計(jì)的骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)的工作原理。 

2.2.1   微氣鉆機(jī)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu) 

該部分主要對(duì)微氣鉆的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行簡要介紹，借以說明本課題所研制的骨科醫(yī)療手術(shù)器械的特點(diǎn)，關(guān)于詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分在后面的第 5 章將有詳細(xì)的介紹。 

我們從“微氣鉆”這個(gè)名字中不難看出該器械的特點(diǎn)：體積小、氣體傳動(dòng)。它的體積僅相當(dāng)于一支鋼筆的大小，因此能在狹小的手術(shù)操作空間中工作，這是它最獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。再者，它以壓縮空氣為動(dòng)力源，即節(jié)能又不污染環(huán)境，機(jī)頭操作部分通過軟管與空壓機(jī)相連，使用起來非常方便。 

機(jī)頭是微氣鉆最關(guān)鍵的部分，國內(nèi)現(xiàn)有微氣鉆機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡圖如圖 2-1所示。

它主要由機(jī)頭殼、葉輪和鉆針組成。葉輪為注塑成型，與鉆針注塑 在一起。實(shí)際上整個(gè)機(jī)頭只有兩部分組成：機(jī)頭殼與葉輪(包括鉆針)。該結(jié)構(gòu)雖然簡單，但是在使用過程中存在很多問題，主要如下： 

(1)由于葉輪與機(jī)頭殼之間為干摩擦，磨損情況非常嚴(yán)重，實(shí)際的輸出力矩與理論值相差很大，經(jīng)常出現(xiàn)鉆不動(dòng)的情況。 

(2)因鉆針直接注塑在葉輪內(nèi)，當(dāng)鉆針磨損后或者需要鉆不同尺寸的孔時(shí)，只能更換整個(gè)葉輪，使用起來很不方便。

(3)沒有一定的減震措施，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)不平穩(wěn)時(shí)，直接影響到整個(gè)手機(jī)。 

(4)沒有注水裝置，需要專人注水降溫，給使用帶來了不便，同時(shí)也增加了人員的消耗。 

針對(duì)目前微氣鉆所存在的問題，本課題所研究設(shè)計(jì)的新型骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)不僅解決了磨損、震動(dòng)等問題，還增加了注水裝置，并配有刀具更換裝置，可以方便地更換刀具，從而實(shí)現(xiàn)多功能的操作。 

第 3 章  骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)氣動(dòng)力學(xué)分析...........19 

3.1   葉輪葉片形狀的設(shè)計(jì)............19 

3.1.1   葉片形狀選擇的依據(jù)............19 

3.1.2   氣流對(duì)葉片的作用力.........21 

3.1.3   葉片形狀的設(shè)計(jì)..........23

3.2   骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)氣動(dòng)力學(xué)分析............26 

3.2.1   氣動(dòng)力學(xué)模型............26 

3.2.2   氣動(dòng)力學(xué)分析............28 

第 4 章  葉片數(shù)量與驅(qū)動(dòng)力矩分析..................35 

4.1   葉片數(shù)量分析.............35 

4.1.1   葉片數(shù)量對(duì)功率的影響...............35 

4.1.2   葉片數(shù)量與葉片腔進(jìn)氣口尺寸的關(guān)系.................36 

4.1.3   葉片數(shù)量選擇..........38 

4.1.4進(jìn)氣口與排氣口位置分析.............39 

第 5 章  骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................53 

5.1   材料的選擇...........53 

5.2   總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)..........55 

5.2.1   結(jié)構(gòu)組成............55 

5.2.2   機(jī)體結(jié)構(gòu)...........56 

5.2.3   水氣連接頭結(jié)構(gòu)..........57 

5.2.4   壓縮空氣和冷卻水的要求............58

第 5 章   骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 

本章主要對(duì)骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括總體結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵零部件(如：機(jī)體結(jié)構(gòu)、水氣連接頭結(jié)構(gòu)、機(jī)頭結(jié)構(gòu)和葉輪軸結(jié)構(gòu))的改進(jìn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使本機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)更符合骨科手術(shù)的要求。 

5.1   材料的選擇 

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，醫(yī)療器械作為疾病診斷和治療的工具，在現(xiàn)代醫(yī)療服務(wù)中占有越來越重要的地位。在各種醫(yī)療趨勢(shì)的推動(dòng)下，動(dòng)力醫(yī)療器械正變得越來越小型化。借助輕便耐用的材料，可以設(shè)計(jì)出更小型的醫(yī)療器械，從而便于移動(dòng)使用或節(jié)省保管空間。從外殼和結(jié)構(gòu)元素，一直到齒輪和鎖閂等內(nèi)部組件，幾乎所有的設(shè)備組件都涉及到小型化和便攜化問題。 

為了繼續(xù)遏制醫(yī)院交叉?zhèn)魅�，清潔、化學(xué)消毒和滅菌仍然是醫(yī)療行業(yè)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。所以目前傳統(tǒng)醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)中風(fēng)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子，大都采用不銹鋼或高級(jí)航空鋁合金或含有鈮、鈦等貴重稀有合金材料制成，從而造成其成本高，價(jià)格比較昂貴。 

綜上所述，要適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)療器械的發(fā)展趨勢(shì)，避免交叉感染，降低骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)的成本，必須選擇適合的材料。 

工程塑料能承受一定外力作用，具有良好的機(jī)械性能和耐高、低溫性能，尺寸穩(wěn)定性較好，且價(jià)格低廉、加工成型方便等特點(diǎn)，因此在未來幾年，工程塑料將大量取代傳統(tǒng)材料(如較重的金屬和熱固性材料)，在醫(yī)療領(lǐng)域有更廣泛的應(yīng)用。 

聚苯醚(聚 2，6  —  二甲基  —  1，4 苯醚，polyphenylene  oxide)，簡稱 PPO，于 1959 年由美國 GE 公司 Allan S Hay 所發(fā)明。聚苯醚是一種優(yōu)良的熱塑性工程塑料(熱塑料性塑料是指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料)，是世界五大通用工程塑料之一。它具有一系列優(yōu)異的物理與力學(xué)、耐熱、電絕緣等性能，被廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電器、IT 等行業(yè)和領(lǐng)域，屬國家化工新材料重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目和國家“十五”計(jì)劃發(fā)展項(xiàng)目。其主要性能如下： 

(1)物理機(jī)械性能   聚苯醚分子鏈中含有大量的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，分子鏈剛性較強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度高，具有較高的硬度和韌性；蠕變小，尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良。 

(2)熱性能   聚苯醚具有較高的耐熱性，玻璃化溫度達(dá) 211℃  ，熔點(diǎn)為268℃  ，熱分解溫度為 330  ℃  。

 (3)電性能   聚苯醚分子結(jié)構(gòu)中無強(qiáng)極性基團(tuán)，在很寬的溫度及頻率范圍內(nèi)，能保持良好的電性能，其介電常數(shù)和介電損耗角正切在工程塑料中最小，且不受溫度、濕度及頻率的影響。 

(4)化學(xué)性能   聚苯醚為非結(jié)晶樹脂，分子結(jié)構(gòu)中無可水解的基團(tuán)，耐水性好，制品在高壓蒸汽中反復(fù)使用其性能變化不大，但能溶于鹵代脂肪 烴和芳烴中。 

結(jié)   論 

本課題主要是在理論分析的基礎(chǔ)上，對(duì)骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。本文首次對(duì)骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)的葉輪形狀、驅(qū)動(dòng)力矩等方面進(jìn)行了深入的分析研究，對(duì)開發(fā)研制新型骨科手術(shù)機(jī)構(gòu)有理論指導(dǎo)和實(shí)際意義。綜合本文的研究成果，得到如下結(jié)論： 

(1)根據(jù)流體力學(xué)知識(shí)與力學(xué)理論研究設(shè)計(jì)了一種新型的適用于骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)的葉片形狀，為微型骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)的葉片研究奠定了理論基礎(chǔ)。 

(2)根據(jù)流體力學(xué)中取控制體的研究方法，建立了葉輪腔的氣動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，得出了沖動(dòng)力及驅(qū)動(dòng)力矩與氣流速度及壓強(qiáng)的計(jì)算關(guān)系式，并推出了驅(qū)動(dòng)力矩與氣流沖擊面積的關(guān)系式。 

(3)在盡可能增大葉輪輸出功率的前提下，根據(jù)葉片腔進(jìn)氣口的大小確定出葉輪的最佳葉片數(shù)量，并以得到較大的驅(qū)動(dòng)力矩為準(zhǔn)則，來確定進(jìn)氣管與排氣管的位置，為機(jī)構(gòu)各參數(shù)的確定提供了理論依據(jù)。 

(4)根據(jù)氣流對(duì)葉片腔沖擊面積的變化，將葉輪的運(yùn)動(dòng)過程分成了四個(gè)位置，得出了驅(qū)動(dòng)力矩與氣流速度和壓強(qiáng)之間的關(guān)系式，繪出了驅(qū)動(dòng)力矩在一個(gè)周期內(nèi)的變化曲線，并分析總結(jié)了驅(qū)動(dòng)力矩的變化特性，為深入分析研究葉輪驅(qū)動(dòng)力矩的平穩(wěn)性提供了理論依據(jù)。      

(5)對(duì)骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，改進(jìn)了骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)的性能，并提高了使用壽命。 

本課題雖然取得了上述研究成果，但只是骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的開始，仍有以下工作需進(jìn)一步研究完善： 

(1)一個(gè)周期內(nèi)葉輪驅(qū)動(dòng)力矩的平穩(wěn)性和各種手術(shù)切削力之間的關(guān)系等有待進(jìn)一步研究。      

(2)該骨科醫(yī)療手術(shù)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及振動(dòng)、噪聲等問題的研究。 
 

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