4 loại khớp là gì? Hướng dẫn đầy đủ

các 4 loại khớp là: khớp xơ , khớp sụn , khớp hoạt dịch và bệnh lậu khớp . Những phân loại này dựa trên cấu trúc và mức độ di chuyển mà chúng cho phép - từ hoàn toàn bất động đến có tính di động cao. Trong kỹ thuật cơ khí, khớp phổ quát là loại khớp chuyên dụng truyền chuyển động quay giữa các trục ở các góc khác nhau, khiến nó trở thành một trong những cơ cấu quan trọng nhất trong hệ thống truyền động ô tô và máy móc công nghiệp.

Khớp sợi: Không cử động, Ổn định tối đa

Các khớp dạng sợi được giữ với nhau bằng mô liên kết dày đặc—chủ yếu là collagen—và cho phép ít hoặc không có chuyển động . Chúng được tìm thấy ở nơi độ cứng là cần thiết để bảo vệ hoặc hỗ trợ cấu trúc.

Các loại phụ chính

Khâu: Chỉ tìm thấy trong hộp sọ; các xương lồng vào nhau như những mảnh ghép và được liên kết bởi các sợi Sharpey ngắn. Ở độ tuổi 20–30, hầu hết các vết khâu bắt đầu cứng lại (kết dính hoàn toàn).
Hội chứng: Các xương được nối với nhau bằng dây chằng hoặc màng xen kẽ, cho phép cử động rất nhẹ. Ví dụ: khớp chày mác xa ở mắt cá chân.
Gomphose: Một khớp chốt, chỉ được tìm thấy ở nơi răng neo vào xương hàm thông qua dây chằng nha chu. Về mặt kỹ thuật là một loại phụ của khớp dạng sợi, đôi khi nó được liệt kê là loại thứ 4.

Các khớp dạng sợi chiếm phần lớn các khớp trong hộp sọ—có 22 xương trong hộp sọ người được nối với nhau bằng khoảng 8 đường khâu chính.

Khớp sụn: Chuyển động hạn chế với khả năng hấp thụ sốc

Khớp sụn nối xương thông qua sụn. Họ cho phép chuyển động hạn chế và vượt trội trong việc hấp thụ lực nén. Có hai loại phụ:

Synchondroses vs Symphyses

So sánh hai loại khớp sụn
tính năng	Đồng bộ	bản giao hưởng
Loại sụn	sụn hyaline	Sụn sợi
phong trào	Hầu như không có	Nhẹ (1–2 mm)
Ví dụ	Tấm tăng trưởng biểu mô	Khớp mu, đĩa đệm
Thường trực	Tạm thời ( cốt hóa )	vĩnh viễn

các intervertebral discs—a type of symphysis—absorb up to gấp 3 lần trọng lượng cơ thể chịu lực nén trong các hoạt động bình thường hàng ngày. Cấu trúc sụn sợi của chúng là lý do khiến cột sống của con người có thể chịu được tải trọng đáng kể mà không bị gãy.

Khớp hoạt dịch: Di động nhất và phổ biến nhất

Khớp hoạt dịch là loại phổ biến nhất trong cơ thể và cho phép phạm vi chuyển động rộng nhất. Chúng được xác định bởi một khoang hoạt dịch chứa đầy chất lỏng hoạt dịch , sụn khớp và bao khớp. có 6 tiểu loại phân loại theo hình dạng và chuyển động:

Bóng và ổ cắm: Phạm vi chuyển động lớn nhất (gập, duỗi, xoay, cắt vòng). Ví dụ: khớp hông và khớp vai. Khớp hông có thể đạt tới Độ uốn 120° .
Bản lề: Chuyển động một trục (chỉ gập/duỗi). Ví dụ: khớp khuỷu tay và đầu gối. Đầu gối có thể uốn cong lên đến 135° .
Xoay vòng: Xoay quanh một trục duy nhất. Ví dụ: khớp atlantoicular (cho phép đầu quay ~90° mỗi bên).
Condyloid (ellipsoid): Chuyển động hai trục không quay. Ví dụ: khớp cổ tay (radiocarpal), khớp metacarpophalangeal.
Yên xe: Hai trục, có độ tự do cao hơn lồi cầu. Ví dụ: khớp carpometacarpal của ngón tay cái—rất quan trọng đối với cách cầm đối diện.
Máy bay (lượn): Các mặt phẳng trượt vào nhau. Ví dụ: khớp liên cổ tay, khớp acromioclavicular.

các human body contains approximately Tổng cộng 360 khớp và the majority of freely movable joints are synovial. Synovial fluid—produced by the synovial membrane—has a viscosity similar to egg white and reduces joint friction to nearly zero under normal loading conditions.

bệnh Gomphosis: Khớp nối chốt và ổ cắm chuyên dụng

Gomphosis là một khớp dạng sợi chuyên biệt cao được tìm thấy riêng biệt giữa răng và xương . Chân răng của mỗi răng được neo vào ổ răng ở hàm trên hoặc hàm dưới bằng dây chằng nha chu (PDL)—một mạng lưới dày đặc các sợi collagen.

Trong khi về mặt kỹ thuật là bất động, PDL cho phép chuyển động sinh lý vi mô khoảng 25–100 micromet dưới lực nhai (nhai). Khả năng di chuyển vi mô này ngăn ngừa gãy xương trực tiếp dưới tải trọng cắn có thể đạt tới lực lên tới 200 pound trên răng hàm.

Trong một số hệ thống phân loại, bệnh gomphosis được liệt kê là loại khớp độc lập thứ 4 cùng với các khớp sợi, sụn và khớp, do cấu trúc và chức năng độc đáo của nó, khác biệt với các khớp hoặc khớp thông thường.

các 4 Types of Joints at a Glance

Tóm tắt về 4 loại khớp, tính di động của chúng và ví dụ
Loại khớp	mô kết nối	Tính cơ động	Ví dụ
dạng sợi	Sợi collagen	Không có chút nào	Chỉ khâu sọ
sụn	Hyaline / sụn xơ	nhẹ	Đĩa đệm
hoạt dịch	hoạt dịch fluid capsule	Cao (đa trục)	Hông, đầu gối, vai
Gomphosis	Dây chằng nha chu	Kính hiển vi nhẹ	Răng trong hốc hàm

Universal Joint: Câu trả lời của Kỹ thuật về Chuyển động Góc

A khớp vạn năng (khớp chữ U) là một khớp nối cơ học cho phép truyền chuyển động quay và mô men xoắn giữa hai trục không nằm trên đường thẳng—hoạt động hiệu quả ở các góc thường giữa 1° và 30° , với một số thiết kế hạng nặng có khả năng xử lý lên tới 45°.

Khớp phổ quát hoạt động như thế nào

các standard Cardan U-joint consists of two yokes connected by a cross-shaped trunnion (also called a spider). As one shaft rotates, the spider transmits motion to the second yoke. Ở bất kỳ góc nào khác 0, trục đầu ra quay với tốc độ thay đổi ngay cả khi đầu vào không đổi—hoàn thành một chu kỳ dao động tốc độ đầy đủ trên mỗi vòng quay trục. Điều này được gọi là vận tốc không đồng đều hoặc "lỗi Cardan".

Để loại bỏ sự biến động này, các kỹ sư sử dụng một khớp Cardan đôi (hai khớp nối chữ U nối tiếp với ổ cắm định tâm), mang lại tốc độ đầu ra gần như không đổi. Điều này khác biệt với sự thật Khớp vận tốc không đổi (CV) , mặc dù các điều khoản đôi khi được kết hợp với nhau.

Khớp phổ quát so với khớp CV

Sự khác biệt chính giữa khớp vạn năng và khớp CV trong ứng dụng ô tô
tính năng	Khớp vạn năng (khớp chữ U)	CV chung
Tốc độ đầu ra	Có thể thay đổi góc độ	Không đổi ở mọi góc độ
Góc tối đa điển hình	~30° (tiêu chuẩn), 45° (nặng)	Lên đến 52° (loại Rzeppa)
Sử dụng chính	Trục truyền động (xe tải RWD)	Trục dẫn động cầu trước
Rung	Trình bày ở góc độ cao hơn	Tối thiểu
Chi phí	Hạ xuống	Cao hơn

Trường hợp khớp phổ quát được sử dụng

Trục truyền động ô tô: Xe dẫn động cầu sau và bốn bánh sử dụng khớp chữ U để kết nối hộp số với bộ vi sai. Trục truyền động của xe tải nhẹ điển hình hoạt động ở các góc 3°–5° dưới tải bình thường.
Máy móc công nghiệp: Máy cán, máy giấy và máy in sử dụng khớp nối chữ U chịu lực cao để truyền mô-men xoắn vượt quá 500.000 Nm trong các ứng dụng nhà máy thép.
Hàng không vũ trụ: Được sử dụng trong các hệ thống điều khiển máy bay và trục rôto đuôi máy bay trực thăng, nơi cần có khớp nối góc nhỏ gọn.
Nông nghiệp: Trục PTO (cắt nguồn) trên máy kéo dựa vào khớp chữ U để dẫn động nông cụ ở các góc móc thay đổi.

Khớp sinh học và khớp cơ học: Nguyên tắc chung

Mặc dù các khớp sinh học và cơ học phục vụ các hệ thống khác nhau nhưng chúng có chung các nguyên tắc kỹ thuật cốt lõi: phân phối tải trọng, giảm ma sát và chuyển động hạn chế . Khớp hoạt dịch bóng và ổ cắm và khớp cơ khí bóng và ổ cắm đều đạt được khả năng xoay đa trục. Khớp vạn năng bắt chước khả năng chuyển động tự do của khớp xương cánh tay của vai—nhưng với dung sai chế tạo chính xác là ±0,01 mm cho các thành phần cấp ô tô.

Hiểu cách phân loại khớp—dù là trong giải phẫu hay kỹ thuật cơ khí—cung cấp nền tảng để chẩn đoán hỏng khớp, thiết kế chân tay giả, hệ thống truyền động kỹ thuật và tối ưu hóa hệ thống kết cấu. các 4 loại khớp và cơ chế của khớp phổ quát không phải là những chủ đề biệt lập; chúng cùng nhau thể hiện cách giải quyết vấn đề khớp nối, tính ổn định và chuyển động trên các hệ thống sinh học và kỹ thuật.