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作品名称：糕点切片机
学校名称：厦门大学嘉庚学院
参赛队伍：热狗快乐
队伍编号：220530
参赛学生：丁睿黄兰烯
指导老师：邱玥
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

糕点切片机针对“先成型后烘干”工艺中人工切片效率低、厚度不均、碎屑率高之痛点而开发。原给料为长方体或圆柱体熟坯，含水率约18 %～22 %，抗压强度≤0.18 MPa，属典型低刚度、易变形食品介质。课题下达单位要求单机实现10～20 mm厚度范围内可调切片，切片高度（即切口长度）5～80 mm，切刀最大作用距离（宽度方向）300 mm；工作节拍40次/min，对应理论产能2400片/h；整机需满足食品级清洁、结构轻量、运动平稳、噪音≤75 dB(A)。电机在0.55 kW与0.75 kW两档中优选，额定转速1390 r/min，电源380 V/50 Hz，防护等级IP54，绝缘等级B，符合GB/T 12350-2009小功率电动机安全要求。

整机由机架、传动系统、执行系统、糕点半间歇输送系统、厚度调节机构、防护罩及电控箱七大部分组成。机架采用30×30×3 mm不锈钢方管焊接，表面拉丝处理，四角配M12可调地脚，静载变形≤0.1 mm。传动系统为“皮带-齿轮”两级减速：第一级皮带传动比i1=139/24，主动带轮节圆直径d1=72 mm，从动带轮d2=440 mm，采用SPA型窄V带，基准长度Ld=1250 mm，初拉力F0=220 N；第二级齿轮传动比i2=6/1，由z1=25、m=4 mm、z2=50、m=4 mm、z2'=25、m=4 mm、z3=75、m=4 mm四级标准直齿圆柱齿轮组成，齿面调质硬度220 HB，精度等级8-8-7 GB/T 10095.1。总传动比i_total=34.75，输出轴转速n_out=40 r/min，输出扭矩T_out≈132 N·m，安全系数SF=1.8。

执行系统采用偏置曲柄滑块机构，曲柄长度a=42.015 mm，连杆长度b=52.955 mm，偏心距e=10 mm，滑块行程S=90 mm，行程速比系数K=2，极位夹角θ=60°。滑块本体为6061-T6铝合金，表面硬质阳极氧化，膜厚25 μm；导轨采用20×20 mm精密线性轴承，额定动载荷C=1.76 kN，预紧力0.02 C。切刀材质为440C不锈钢，硬度HRC 55，刃角30°，刃口粗糙度Ra≤0.4 μm，刀体长350 mm、宽40 mm、厚3 mm，通过两枚M6×1.0内六角圆柱头螺钉与滑块刚性连接，可快速拆卸清洗。

糕点半间歇输送系统由棘轮-皮带组合机构实现。棘轮模数m=8 mm，齿数z=12，顶圆直径da=96 mm，齿距p=25.12 mm，齿高h=6 mm，齿尖厚c=5.5 mm；皮带轮节圆直径d_belt=147 mm，与棘轮同轴固联，采用白色食品级PU圆带，直径8 mm，表面邵氏硬度A 85，抗拉强度≥25 MPa。间歇送料步长ΔL与棘轮罩遮盖角α的关系为ΔL=α·r_belt，设计取α=300°时ΔL=20 mm，通过旋转罩壳可在10 mm、12 mm、14 mm、16 mm、18 mm、20 mm六档间切换，重复定位精度±0.2 mm，切换时间≤30 s。

功能使用流程如下：接通主电源→设定厚度档位→启动电机→切刀开始40次/min往复运动→人工将整段糕点置于进料导板→光电传感器检测到物料→棘轮机构每周期驱动皮带前进设定步长→切刀下行完成切片→成品片落入下方食品级PP抽屉式接料盒，盒体容积5 L，可抽出清洗。整机重约38 kg，外形尺寸650 mm×420 mm×480 mm（长×宽×高），占地面积0.27 m²，噪声实测72 dB(A)，符合食品机械卫生要求GB 16798-1997。维护仅需每日湿布擦拭外表面、每周给线性轴承加注FDA认证润滑脂约2 g、每月检查V带张紧度，下沉量≤10 mm。