大腿骨折痊愈后髌骨疼可能由多种原因引起，以下是一些可能的原因：
1. 肌肉萎缩与力量下降：长时间的固定和休养可能导致大腿周围肌肉的萎缩和力量下降，这可能会改变膝关节的负荷分布，增加髌骨的压力，从而引起疼痛。
2. 关节僵硬：骨折后的康复期往往伴随着关节活动度的减少，这可能导致膝关节周围的软组织和韧带变得僵硬，影响髌骨的正常运动，进而产生疼痛。
3. 髌骨软化症：这是一种常见的膝关节疾病，主要表现为髌骨后面的软骨退化，导致髌骨与股骨之间的摩擦增加，引起疼痛。虽然它通常与年龄增长有关，但长期的不适当负荷也可能导致或加剧这一问题。
4. 髌腱炎：髌腱是连接髌骨和胫骨的重要结构，过度使用或不当使用可能导致髌腱发炎，引起疼痛。
5. 膝关节滑膜炎：膝关节内的滑膜发炎可能导致关节肿胀、疼痛，影响髌骨的正常功能。
6. 骨折愈合不良：如果大腿骨折的愈合过程中存在问题，比如骨折端对位不良或者愈合角度不理想，可能会导致下肢力线的改变，进而影响到膝关节，包括髌骨的受力情况，引起疼痛。
7. 神经压迫：在某些情况下，大腿骨折愈合后可能会形成瘢痕组织，这些组织有可能压迫到附近的神经，引起疼痛。
8. 心理因素：长时间的康复过程可能会影响患者的情绪状态，焦虑、抑郁等情绪问题有时也会表现为身体疼痛。
针对这些可能的原因，建议患者在医生指导下进行适当的康复训练，加强肌肉力量，改善关节活动度，必要时可以进行物理治疗或药物治疗（如非甾体抗炎药布洛芬、萘普生等）。同时，保持良好的心态，积极配合医生的治疗计划，有助于缓解疼痛并促进康复。如果疼痛持续不减或者有加重的趋势，应及时就医，以便进行更详细的检查和针对性治疗。