本發明涉及醫學教學、實驗、研究用機械，尤其是一種機電一體調節旋轉振動試驗機，適用于測試高血壓實驗動物模型研究中。

背景技術：

在人類疾病史上，高血壓是常見的心血管疾病。就我國而言，我國成人患病率為18.8％，全國約有1.6億高血壓患者，而且近年來其發病率和總發病人數呈逐年上升趨勢。建立適當的高血壓動物模型是開展疾病的發病機制、治療和預防等研究的重要工具。據相關資料調查顯示，小白鼠和兔子的基因和人類極為相似，故醫學上一般采用小白鼠和兔子作為高血壓動物模型開展與高血壓相關的研究。人們一般通過血壓測量法，旋轉振動測量法測試高血壓動物模型的抗高血壓能力以研究發病機制和篩選出有效藥物。

目前，市場上通過旋轉振動測量法測量動物模型抗高血壓能力的機器裝置簡陋，功能單一，工作不平穩，操作復雜，安全性不高，噪音大，不能實現不同轉速，不同轉向控制和在實驗中對實驗動物模型的各種狀態進行實時跟蹤。增加了試驗時間、實驗難度，降低了實驗安全性，實驗準確性，影響了實驗的進展，不符合動物實驗和研究的需求。對此，人們需要一種結構精巧，功能多樣，工作平穩，操作簡單安全，能實現不同轉速，轉向和振動頻率的測量高血壓動物模型的機器。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種機電一體調節旋轉振動試驗機，能夠調節不同轉速、轉向及振動頻率，并且工作平穩，操作簡單、安全。

為解決上述技術問題采用如下技術方案：一種機電一體調節旋轉振動試驗機，包括動力機構、傳動機構、振動機構、旋轉機構以及電子控制機構，具體結構和連接關系為：

所述動力機構包括第一電機和第二電機，第一電機和第二電機均為無級調速電動機。

所述傳動機構包括第二電機、水平主動輪、豎直從動輪、定位架以及定位孔，第二電機與水平主動輪相連接，水平主動輪與豎直從動輪依靠錐齒輪相嚙合，豎直從動輪與旋轉鍋定位孔相鉸接，由第二電機和電機傳動錐齒輪傳遞電機動力，由定位架的旋轉鍋定位孔使豎直從動輪沿定位孔的軸線做軸向轉動。

所述振動機構包括第一電機、偏心輪軸、軸承座、彈簧及彈簧套組成，第一電機與偏心輪軸連接，偏心輪軸安裝在軸承座上，彈簧固定在彈簧套上，第一電機帶動偏心輪軸轉動，偏心輪軸帶動第二機架及傳動機構整體做上下擺動，用于固定彈簧的彈簧套安裝于第二機架上，實現第二機架和振動機構整體的緩沖作用。

所述旋轉機構包括旋轉鍋、旋轉鍋蓋、實驗動物分隔欄、從動輪套孔以及定位架，旋轉鍋通過從動輪套孔與豎直從動輪固定，安裝在定位架上，旋轉鍋蓋與旋轉鍋配合，旋轉鍋蓋透明且開有旋轉鍋蓋通氣孔，實驗動物分隔欄中間為管狀分隔欄柱，分隔欄柱外面是三片葉狀的分隔欄葉，實驗動物分隔欄根據實驗要求變換分隔欄葉葉數。旋轉鍋蓋與旋轉鍋配合，旋轉鍋蓋透明且開有旋轉鍋蓋通氣孔，方便觀察試驗和保證實驗動物模型呼吸。

所述電子控制機構包括無極調速旋鈕，顯示屏，振動頻率控制旋鈕時以及遙控器，所述振動頻率旋鈕控制振動頻率大小，顯示屏顯示轉速與振動頻率，實時觀測并記錄實驗體的數據，振動頻率旋鈕控制振動頻率大小，遙控器與顯示屏一起遠程調控轉速和振動頻率的數值大小。

所所述無極調速旋鈕可手動控制電機的轉動速度，轉速控制分為10r/min、20r/min、30r/min、50r/min、70r/min以及100r/min。

所述振動頻率旋鈕控制振動頻率分為0.25HZ、0.5HZ、1HZ、2HZ、5HZ、10HZ、20HZ、30HZ、50HZ。

所述定位架盤面上打有旋轉鍋定位孔及定位螺釘。

所述錐齒輪為傳動比1：1的45度斜錐齒輪。

所述動力機構采用無極調速電動機提供不同轉速；傳動機構采用一對錐齒輪實現傳動方向的變換。

機架包括第一機架、第二機架、定位支撐、第一電機定位板、第二機架定位板以及軸承座；定位支撐安裝在機架底部，用來支撐著第一機架和第二機架，第一電機通過第一電機定位螺母固定在第一電機定位板上，第二電機和第二機架通過定位孔固定在第二機架定位板上，偏心輪軸安裝在軸承座內。

本發明的突出優點在于：

能夠調節不同轉速、振動頻率和在實驗過程中對實驗動物模型的昏迷和其他一些生理情況進行實時跟蹤。

結構組成精巧，很好地解決了目前市場上通過旋轉振動測量法測量動物模型抗高血壓能力的機器裝置簡陋，功能單一，工作不平穩，操作復雜，安全性不高，噪音大，不能實現不同轉速，轉向和振動頻率控制，遙控和在實驗過程中對動物模型的昏迷和其他生理狀況進行實時觀察跟蹤等缺陷。

能夠逐步推廣應用到醫學實驗、教學、研究中的測試高血壓動物模型抗高血壓能力，生理實驗教學，飛行員高G狀態模擬實驗等，具有很高的使用價值及意義。

附圖說明

圖1是本發明所述的機電一體調節旋轉振動試驗機的整機立體圖。

圖2是本發明所述的機電一體調節旋轉振動試驗機的整機右視圖圖。

圖3是本發明所述的機電一體調節旋轉振動試驗機的第一機架立體圖。

圖4是本發明所述的機電一體調節旋轉振動試驗機的第二機架立體圖。

圖5是本發明所述的機電一體調節旋轉振動試驗機的偏心輪軸圖。

圖6是本發明所述的機電一體調節旋轉振動試驗機的旋轉鍋立體圖。

圖7是本發明所述的機電一體調節旋轉振動試驗機的旋轉鍋仰視圖。

圖中標記為：旋轉鍋蓋1、旋轉鍋2、定位板3、第二機架4、第一機架5、定位支撐6、電子控制機構7、第一電機8、第二電機8-1、鍋蓋鈕9、通氣孔10、定位板螺孔11、豎直從動輪12、定位架13、水平主動輪14、主動輪定位孔15、第二電機定位板16、第二機架定位件17、第二機架定位架18、偏心輪軸定位孔19、第二機架定位架螺孔20、軸承座21、軸承座定位螺孔22、顯示屏23、振動頻率控制旋鈕24、無級調速旋鈕25、彈簧套26、彈簧27、第一電機定位板28、第一電機定位螺孔29、第一電機定位螺母30、第二機架定位軸件31、定位架32、第二機架定位軸件定位螺孔33、旋轉鍋定位孔34、水平主動輪定位孔35、分動物實驗分隔欄36、旋轉鍋底座37、旋轉鍋從動輪套孔38、偏心輪軸39。

具體實施方式

如圖1至圖7所示，本發明所述的機電一體調節旋轉振動試驗機，包括動力機構、傳動機構、旋轉機構、振動機構、電子控制機構7、第一電機8、第二電機8-1、第一機架5和第二機架4。第一電機8、振動機構和電子控制部分7固定安裝在第一機架5上，第二電機8-1和振動機構固定安裝在第二機架4上，具體結構和連接關系為：

如圖2至圖4所示，傳動機構由第二電機8-1、水平主動輪14、豎直從動輪12、定位架13以及定位孔34組成，第二電機8-1、水平主動輪14和豎直從動輪12依次連接，由第二電機8-1和水平主動輪14傳遞電機動力，由定位架13的定位孔34使豎直從動輪12在傳動軸上做軸向轉動，所述定位板3盤面上打有旋轉鍋定位孔34及定位螺釘，水平主動輪14和豎直從動輪12前部的錐齒輪是傳動比為1：1的45度斜錐齒輪。

如圖1至圖4所示，旋轉機構包括旋轉鍋2、實驗動物分隔欄36以及旋轉鍋蓋1，旋轉鍋2通過旋轉鍋從動輪套孔38和定位孔34安裝在定位架32上，實驗動物分隔欄36中間為管狀分隔欄柱，分隔欄柱外面是3片葉狀的分隔欄葉；一次可以放入3只小鼠進行試驗。旋轉鍋蓋1與旋轉鍋2配合，旋轉鍋蓋1透明且開有旋轉鍋蓋通氣孔10，方便觀察試驗和保證實驗動物模型呼吸。實驗動物分隔欄36可根據實驗要求變換分隔欄葉葉數。

振動機構由偏心輪軸39、軸承座21、第一電機8、彈簧套26和彈簧27組成，第一電機8與偏心輪軸39連接，偏心輪軸39安裝在軸承座21上，彈簧27固定在彈簧套26上，第一電機8帶動偏心輪軸39轉動，偏心輪軸39帶動第二機架及傳動機構整體做上下擺動，用于固定彈簧的彈簧套安裝于第二機架4上，實現第二機架4和振動機構整體的緩沖作用，

如圖3所示，電子控制機構由顯示屏23，振動頻率控制旋鈕24、無極調速旋鈕25以及遙控器組成，所述無極調速旋鈕25控制電機的轉動速度，顯示屏23顯示、調節轉速與振動頻率，并能實時觀測并記錄實驗體的數據，所述振動頻率控制旋鈕24調節振動頻率；顯示屏與遙控器相連，實現遙控控制電機的轉速和振動頻率。電機的轉速控制分為10r/min、20r/min、30r/min、50r/min、70r/min、100r/min；振動頻率分為0.25HZ、0.5HZ、1HZ、2HZ、5HZ、10HZ、20HZ、30HZ、50HZ。顯示屏23對實驗動物模型的狀態進行實時跟蹤，確定動物模型昏迷或發生其他生理變化的時間。

所述動力機構包括第一電機8和第二電機8-1，第一電機8和第二電機8-1均為無級調速電動機；

如圖1至圖3所示，機架包括第一機架5、第二機架4、定位支撐6、第一電機定位板28、第二機架定位板16以及軸承座21；定位支撐6安裝在機架底部，用來支撐著第一機架5和第二機架4，第一電機8通過第一電機定位螺母30固定在第一電機定位板28上，第二電機8-1和第二機架4通過定位孔固定在第二機架定位板16上，偏心輪軸39安裝在軸承座21內。

工作原理及過程：

試驗機的旋轉過程原理如下：第一電機8與水平主動輪14相連接，水平主動輪14通過齒輪嚙合帶動豎直從動輪12轉動，豎直從動輪12與定位板3上的旋轉鍋定位孔34相鉸接，與旋轉鍋2下部的從動輪套孔38配合，帶動旋轉鍋2轉動，達到旋轉機構旋轉并進行實驗的目的。

試驗機的振動過程原理如下：第二機架4通過第二機架定位軸件31與第二機架定位架18上的第二機架定位件17相鉸接，使第二機架4可以繞定位軸件31的中心軸轉動。第一電機8帶動偏心輪軸39轉動，偏心輪軸39的偏心部分與第二機架4接觸，帶動第二機架4做上下擺動。彈簧27固定于彈簧套26并且安裝在第一機架5上，實現第二機架和振動機構整體的緩沖作用。同時，顯示屏23可以通過調節第一電機8轉速達到調節振動頻率的目的。

試驗機的電子控制過程原理如下：當需要調節旋轉速度時，通過無極調速旋鈕25實現第二電機8-1的無級調速，無極調速旋鈕25可實現不同轉速的調控。同時，顯示屏23可以顯示并調控轉速，并且可以實時測量并記錄旋轉鍋2內的實驗動物模型的昏迷或其他生理狀況。