SolidWorks洗瓶机构动态仿真分析

洗瓶机构是工艺流程中的常见机械，一个完整的洗瓶机包含送料系统、清洗系统以及后续的加工包装系统。本篇文章对洗瓶机进行了简单的模拟分析。

一、装配

1.新建组件。依次插入机架和曲柄如下图所示，采用同轴心配合和重合配合。

2.插入连杆和推杆，同样采用同轴心配合和面重合配合。

3.添加平行配合，选择如下图所示的两个平面。

4.添加平行配合，距离设置为225.

5.插入套筒和两个导辊。

导辊和套筒采用同轴心配合和面重合配合，如下图。

6.添加推杆和套筒的同轴心配合。

7.插入瓶子，瓶子与推杆采用同轴心配合和面重合配合，同时使瓶子的端面与导辊的端面进行重合配合。

8.添加套筒和组件的如下的两个面进行平行配合。

完成。将曲柄与连杆的平行配合、机架与推杆的距离配合，推杆与瓶子的重合配合以及同轴心配合，瓶子与导辊的重合配合进行压缩，将机架和套筒设置为固定零件。

9.添加马达。为曲柄添加一个顺时针转速为5r/min的等速旋转马达

同理为两个导辊添加相同转向，转速为20r/min的等速旋转马达。

10.添加实体接触。勾选使用接触组，零部件组1选择瓶子，零部件组2选择推杆和两个导辊，取消勾选材料复选框，自定义接触之间的摩擦系数，动摩擦因数设置为0.03，静摩擦因数设置为0.05.

11.添加引力。按照下图设置引力方向。

11.因为曲柄的转速为5r/min=30°/s，故将仿真时间设置为一个周期即12s，单击计算按钮进行求解。

12.单击工具栏上的结果与图解按钮，进行如下的参数设置。

单击确定生成瓶子的线性位移图解，如下图所示。

同理，创建瓶子的角速度的X分量图解和推杆的线性速度的X分量的图解。

测得的图解曲线如下图所示。

由以上三幅曲线图，我们可知瓶子的移动距离为313mm,即为洗瓶机构清洗工作行程，单个周期内工作行程所用的时间为t1=7.6s,回程时间t2=4.4s；同时，瓶子在移动的过程中绕自身轴线旋转，且角速度较稳定，基本维持在193°/s；推杆在推瓶的过程中，刚接触和离开瓶子时，因为速度正负之间连续变化，固其线性速度有一定的波动；推瓶机构的行程速比系数为K=t1/t2=1.73,表明机构具有急回运动特性。

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