資源簡介

草圖設計（夾持類）
1. 小明要設計一個支撐架懸掛家中閑置的帳篷燈（如圖乙），夾持在如圖甲所示的書桌（桌面厚度 30mm）邊緣，作臺燈使用，請你幫助小明完成設計
A．主要采用 2mm 厚的鋼板，輔助材料自選
B．夾持在書桌上，連接牢固，并可拆卸
C．支撐架可在 300mm—600mm 高度進行調節(jié)，并可在水平方向轉動，調節(jié)方便，緊固后，支撐可靠
請根據上述設計要求，完成以下任務：
（1）畫出支撐架的設計草圖，必要時可加以文字說明
（2）在設計草圖中標注主要尺寸
（3）說明你的設計是如何實現高度調節(jié)和水平方向轉動的
（4）為了檢驗設計是否達到要求，小明進行了以下試驗，其中不合理的試驗有________(在下列選項中選出不合理的選項，將序號填寫在“ ”處)
①觀察支撐架高度能否調節(jié)，調節(jié)是否方便；②將支撐架夾持在書桌上，觀察與書桌的連接是否牢固；③調節(jié)支撐架，觀察帳篷燈是否能在水平方向轉動；④連續(xù)開啟臺燈24小時，檢驗帳篷燈的使用情況。
2. 有時因為線路故障突然斷電，小亮想利用手機的手電筒功能制作一個應急臺燈。他找來一個如圖所示的廢舊話筒支架作為臺燈支架，另外再找來一些2mm厚的鋼板，準備用它制作夾持手機的部件，夾持部件通過螺紋固定在支架Φ10mm的鋼管上端。小亮還測量了大小兩部手機尺寸，小手機尺寸138×67×7.3mm，大手機153×73×7.6mm。而且手機背面的LED都在距上邊30mm的范圍之內。現在請你幫他設計手機的夾持部件，要求如下：
a．采用2mm厚的鋼板，通過螺紋連接支撐桿，小配件可適當選用；
b．夾持部分的寬度能小范圍伸縮，便于夾持寬度不同的兩部手機，小配件可適當選用；
c．操作簡單，夾持可靠，手機不易滑脫。
根據要求完成下列各題：
（1）手機尺寸對于夾持部件的設計屬于_______（從A．系統(tǒng)設計的優(yōu)化因素；B．系統(tǒng)優(yōu)化的約束條件；C．設計的限制條件中選擇正確一項，序號填在_______處）；
（2）根據要求畫出設計草圖，并標上主要尺寸；
（3）由于連接夾持部件的需要，鋼管上端要加工的螺紋應當是_______（從A．外螺紋；B．內螺紋；C．內外螺紋都可行中選擇合適一項，序號填在_______處）。
3. 如圖（a）所示為木質方凳，已知凳腳與橫檔間采用榫接，凳腳與橫檔的截面大小均為：40*40mm。連接橫檔A與凳腳間的榫頭因故斷裂，如圖（b）所示是橫檔A鋸掉兩端榫頭后的形狀尺寸。現請你設計橫檔A與凳腳間的連接件，將凳子修復，主要材料是：長寬為100mm*120mm，厚度為3mm的鋼板，輔助材料自選。設計要求如下：
A．能可靠連接橫檔和凳腳，橫檔A可承受一定大小的豎直方向的壓力；
B．不能改變橫檔A及凳腳的形狀、尺寸；
C．不影響凳子的美觀。
請根據描述和要求完成以下任務：
（1）設計連接件時，不屬于設計限制因素的是 （在A．可選用的材料；B．凳腳的高度；C．設計者的加工水平中選擇一項，將序號填寫在“ ”處）；
（2）在方案構思之前，需要做的有：①收集信息；②設計分析；③明確設計要求；④制定設計方案，其正確的順序是 （在A．③①②④；B．③④①②；C．④③①②；D．③①④②中選擇一項，將序號填寫在“ ”處）；
（3）畫出連接件設計草圖，必要時可用文字說明；
（4）在草圖上標注連接件的主要尺寸；
（5）連接件與方凳凳腳及橫檔間最合適的連接方式是 （在“A．銷釘；B．鉚接；C．自攻螺絲；D，緊定螺釘”中選擇合適的一項）。
4. 小明發(fā)現家中沒有晾曬被子的地方，想在門前的兩根水泥柱（尺寸如圖1）之間安裝一橫桿晾曬被子。他找來一根截面尺寸為30mm×30mm，壁厚3mm，長2000mm的不銹鋼鋼管（尺寸如圖2），請你幫助小明設計把不銹鋼方管固定在水泥柱上的連接件。
連接件的設計要求如下:
①不允許對方對方管進行任何加工，也不允許把連接件焊接在不銹鋼方管上;
②主要材料采用2mm厚的鋼板，輔助材料自選，制作連接件時可焊接；
③連接件用8mm的膨脹螺絲安裝在水泥柱上；
④只有拆下連接件，才可拿下方管。
請根據上述設計要求，完成以下任務：
（1）小明發(fā)現問題的途徑是____（在A．收集信息；B．觀察日常生活；C．技術試驗中選擇合適的選項，將序號填入“ ”處）
（2）水泥柱與連接件連接應選用____（在下列選項中選擇合適的選項，將序號填入“ ”處）
A B
C D
（3）畫出連接件的設計草圖（柱子和鋼管不必畫出），必要時可用文字說明；___
（4）在設計草圖上標注主要尺寸；
（5）小明準備在連接件完成并安裝后進行下列試驗，其中合理的是____（在下列選項中選擇合適的選項，將序號填入“ ”處）
A．安裝、拆卸連接件，觀察操作是否方便
B．將連接件長久置于水中，觀察是否會生銹
C．在橫桿中間掛重物，觀察橫桿是否會折斷
D．用力拔連接件，觀察連接件與墻體連接是否牢固
5．如圖a所示為小明購買的電動畫圖儀。電機帶動齒輪轉動，通過軸2（軸2與齒輪剛連接，且與齒輪軸心相距10mm）使桿1來回移動，從而使筆在轉盤上來回移動，同時皮帶輪帶動轉盤轉動，實現筆在轉盤上畫圖的功能（如圖b）。使用幾次后，小明發(fā)現該畫圖儀存在幾個問題：1．桿1材質為薄木片，極易折斷；2．筆通過橡皮筋固定在桿1上，畫圖過程中筆頭容易晃動，影響畫圖效果。請你幫助小明設計桿1及與畫筆的固定結構（軸1、軸2的直徑都是3mm）。要求如下：
A．結構簡單，具有一定的強度；
B．能固定直徑10mm的畫筆，且畫筆拆裝方便；
C．材料為3mm厚的鋼板；
D．保持原有畫圖功能不變
請完成以下任務：
（1）小明發(fā)現問題的途徑是___________（在“A．技術研究與技術試驗；B．觀察日常生活；C．收集和分析信息”中選擇合適的選項將序號填入“___________”）；
（2）設計時，下列因素中可以不考慮的是___________（在A．材料；B．軸的直徑；C．轉盤的直徑中選擇合適的選項，將序號填入“___________”處）；
（3）畫出設計草圖，必要時可用文字說明；
（4）在設計草圖上標注主要尺寸；
（5）連接結構制作完成后進行下列試驗，不合理的是__________。
A．安裝完成后拆除連接結構，檢測拆卸是否方便
B．在轉盤上施加一定的力，檢測轉盤的強度是否足夠
C．啟動電機轉動，觀察畫筆畫圖是否流暢
D．在連接結構上施加一定的力，檢測連接件是否牢固。
6. ．如圖a所示是一款Elixir臺燈的燈管、燈罩和支架部分，由于原有連接件損壞，不能實現圖b和圖c的使用效果。請利用3mm厚的鐵板，輔助材料自選，設計出能完成圖b和圖c使用效果的連接件，其它設計要求如下：
A．能與桌面可靠連接，拆卸方便，但不能對桌子進行任何加工處理，桌面厚度為20mm；
B．臺燈固定端尺寸為30mm×30mm×15mm，安裝孔為M10螺孔(如圖a所示)；
C．臺燈支架至少能在900范圍內轉動方便，緊固可靠，滿足圖b和c的使用要求；
請根據描述和設計要求完成以下任務：
（1）畫出連接件的設計草圖，必要時可用文字說明；
（2）在設計草圖上標注連接件結構的主要尺寸；
（3）以下幾種類型的緊固件，其中最適合用于連接件與桌面安裝和拆卸的_______；
（4）臺燈通過設計好的連接件安裝到桌面上后，為了檢驗其是否達到設計要求，進行了以下試驗，其中不合理的試驗有_______。
①臺燈處于照明效果時，移動桌子，觀察臺燈是否會翻倒；
②臺燈處于照明效果時，折疊臺燈，觀察是否靈活方便；
③臺燈從照明效果轉到桌邊隱藏時，觀察轉動是否方便、靈活；
④臺燈從照明效果轉到桌邊隱藏時，調試并觀察燈能否可靠地隱藏于桌邊。
7. 如圖所示，這是高度可調的學習桌，使用時桌面上的書本、文具等擺放零亂占地方，小明準備用圖中的臺板，固定在書桌上，臺板與書桌間豎直放置書本，臺板上面放文具。已知臺板下部鋼管尺寸為（直徑×長度）25 mm×190 mm，書桌面板厚度為20 mm，書的高度為185～295 mm。請你幫助小明設計一個連接件，將臺板固定在書桌后面的面板上，制作連接件的材料和配件自選。設計要求如下：
A．連接件上端與臺板的鋼管相連接，下端固定在書桌后面的面板上；
B．臺板高度位置能連續(xù)調節(jié)，調節(jié)方便、固定可靠；
C．豎直放置的書本取放方便；
D．不允許對書桌面板和鋼管鉆孔，連接件安裝、拆卸方便；
E．連接件具有足夠的強度，結構簡單。
請根據描述和設計要求完成以下任務：
（1）制定設計方案前，需要明確設計的限制因素。以下因素中______、______（A．鋼管的尺寸；B．書桌制造的加工工藝；C．學習桌高度調節(jié)的范圍；D．連接件的材料）不屬于設計的限制因素；
（2）畫出連接件的設計草圖（只需畫出連接件），必要時可用文字說明；
（3）在設計草圖上標注連接件結構的主要尺寸；
（4）小明找到了以下幾種類型的連接件，其中適合用于連接件固定和調節(jié)的是____。
（5）為了檢驗設計的連接件是否符合設計要求，小明進行了以下技術試驗，其中不合理的是_____（A．臺板高度位置能否連續(xù)調節(jié)，是否調節(jié)方便；B．臺板是否可以固定，固定是否可靠；C．在臺板上放置文具，看臺板是否彎曲 D．連接件安裝、拆卸是否方便）
8. 在上網課期間小明發(fā)現老師在試卷講解時，需要用手一直拿著手機并保持一定高度使手機后置攝像頭對準試卷（如圖甲所示），使用起來十分不便。于是小明想利用所學的知識，設計制作一個簡易的支架，用來放置手機。相關尺寸如下：圖乙中手機尺寸為 160×70×8mm，攝像頭中心到上邊沿的距離為 30mm，到右邊沿的距離為 15mm； 圖丙中桌面厚度為 40mm。設計要求如下：
A．該支架能與桌面連接可靠，易拆卸，不會損壞桌面；
B．手機放入支架后不易掉落；
C．支架高度能在 100-200mm 之間連續(xù)可調，不易滑落；
D．主要材料采用 2mm 厚的鋼板，輔助材料自選。
（1）小明制定了一份設計計劃，其中包括①方案呈現②收集信息③設計分析④繪制圖樣⑤方案構思⑥模型制作這六項任務，根據設計的一般過程這六項任務合理的時序是_______ A．②③⑤①④⑥ B．③②⑤①④⑥ C．②③①⑤④⑥ D．②③⑤①⑥④
（2）小明在設計制作時會受到多種因素的限制，以下不屬于限制因素的是：________（A．家中的加工工具；B．小明的實踐動手能力；C．桌子的高度；D．手機的大小）；
（3）畫出設計草圖，必要時可用文字說明；
（4）在設計草圖上標注主要尺寸；
（5）為了檢驗設計的支架是否符合設計要求，小明進行了以下技術試驗，其中不合理．
的是_________（ A．從桌子高度往下摔，測試支架是否會損壞；B．將支架調節(jié)到最高，并施加一定的重量，測試支架是否會滑落；C．多次安裝支架，測試其安裝是否方便）。
【參考答案】
（1）參考圖如圖
①能體現轉動；②能體現上下調節(jié)；
③能方便夾持在桌面上；④圖形清晰、美觀；
（2）主要尺寸為
①高度可在200mm—300mm范圍調節(jié)；
②夾持部分厚度大于或等于30mm；
（3）支撐架固定在桌面上，通過螺絲調動可以實現高度調節(jié)和水平方向轉動的；
（4）④；
2.（1）C；
（2）草圖如下：
（3）C。
3．（1）B；（2）B（每空1分）；
（3）（4分）（4）（2分）；如圖所示；
評分標準：
a.設計草圖4分（3條要求每條1分，立體感的較好圖形清晰的1分）
b.尺寸標注2分（標注其中兩個主要尺寸，要求標注規(guī)范，合理）
c.文字主要說明連接方式；（5）C（1分）
4.（1） B （2） D （5） D （3）（4）
5.（1） B （2） C （5）B (3)(4)
6. （3）③和⑥ （4） ②
7. （1）B C （4） ① （5） C
8.(1) A (2) C (5)A
功能： 1.支架能與桌面連接，不損壞桌面
2.手機放入支架后不易掉落
3.支架有升降意圖
4.支架能實現升降
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