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课时5　简单结构的设计B
一、基础巩固篇
1.如图所示为某一阳台简易伸缩晾衣杆支撑架示意图及局部放大图。支撑架采用两个相套的槽钢制作，下面一截槽钢是固定在墙上的，晾衣杆是焊接在上面一截的活动槽钢上的。现需要设计安装两段槽钢的连接和调整结构，使晾衣杆与阳台的水平距离能在一定范围内比较方便地调整。已知条件和设计要求如下：
A.固定槽钢长650 mm，截面高30 mm、宽30 mm，壁厚2 mm。活动槽钢长400 mm，截面高32 mm、宽25 mm，壁厚2 mm。晾衣杆直径20 mm，要求晾衣杆与阳台的水平距离能再调节，大约能调节300 mm；
B.要求调节操作方便，调节好后能固定，还有一定的连接强度。
请根据上述设计要求，完成以下任务：
(1)在给定的设计草图中画出两段槽钢的连接和调整的有关结构，必要时可用文字说明；
(2)在设计草图上标注与两段槽钢的连接和调整有关的主要尺寸；
(3)说明你的设计里晾衣杆的位置是如何调节的；
(4)为了增加固定槽钢与阳台混凝土墙壁之间的连接强度，可以采用的合理措施是________(填下列正确选项前序号)。
①将固定槽钢和阳台墙之间采用焊接方式来连接；②增加斜支架来支撑固定槽钢；
③在固定槽钢和阳台墙之间增加弹簧垫圈。
2.李琳发现老人使用马桶如厕时起立艰难，想在如图a所示的马桶右侧墙面上安装一个扶手用于如厕后辅助站立，李琳用方木料制作了如图b所示的扶手，扶手上的安装孔直径为10 mm，请帮助李琳设计一个扶手的安装底座，底座安装在马桶右侧的墙壁上，设计要求如下：
A.底座能可靠地在固定在墙壁上，具有足够的连接强度，且安装方便；
B.扶手只能水平方向旋转90°，当扶手和墙壁垂直时，扶手不能再转动，以确保使用安全，只有当扶手向上抬起20 mm时才能折向墙壁；
C.所用材料为2 mm厚的钢板，其他配件可自选。
图c
请根据上述要求完成以下任务：
(1)制订设计方案前，需要明确设计的限制因素，以下因素中________不属于设计的限制因素(在A.扶手安装孔直径；B.安装底座的材料；C.李琳的动手能力；D.扶手的长度中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)李琳测得一般老人在正常坐姿状态下的高度如图c所示，当坐立在马桶上的人站立起来时，右手能扶住扶手使力，辅助站立，从人机关系角度分析，扶手最适合安装的高度是________(从图中所示高度h1～h6中选填一项)；
(3)画出安装底座的设计草图，必要时可用文字说明；
(4)在设计草图上标注安装底座的主要尺寸；
(5)下列连接件中适合用于将扶手安装到底座上的是________(从下列选项中选择合适的选项，将序号填入“________”处)。
3.小明在阶梯教室听讲座时发现放在左手扶手里的桌板展开后，有人路过时无法单手操作收拢。小明想要设计一个连接件能够单手操作展开和收拢。请你帮助小明设计一个连接件，设计要求如下：
A.能够单手展开及收拢；
B.桌面板安装在前排木质椅背上，且桌面板的尺寸为300×200×30；
C.结构能够可靠的收拢，也能够展开90°可靠固定；
D.主要材料采用3 mm厚的钢板。
请根据描述和设计要求，完成以下任务：
(1)设计该结构时，属于设计的限制因素的是________、________(在A.椅面的高度；B.椅面的材料；C.设计连接件所选用的材料；D.使用的时间长短；E.与木板连接的紧固件中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)连接件与木质椅背的连接方式最合理的是________(在A.自攻螺钉；B.紧定螺钉；C.膨胀螺栓中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(3)画出设计草图，必要时可用文字说明；
(4)在设计草图上标注主要尺寸。
二、素养提升篇
1.如图所示是一款卫生间用的毛巾架，墙面上已有两个安装膨胀螺栓的孔，孔距100 mm。现要重新设计，实现挂杆长度可调节，不使用时可折叠节省空间，具体设计要求如下：
A.可稳定地固定在墙面上；
B.可折叠，水平方向可调节长度；
C.操作方便，具有一定的强度；
D.材料用钢材。
请根据上述设计要求，完成以下任务：
(1)在设计时，以下因素中不需要考虑的是________(在①毛巾架的材料与结构；②毛巾架的连接方式；③需要挂的毛巾的数量和体积；④毛巾的品牌与质量中选择一项，将序号填写在“________”处)；
(2)画出设计草图，必要时可用文字补充说明；
(3)在设计草图上标注主要尺寸；
(4)若要把毛巾架固定在卫生间墙壁瓷砖上，采用的连接件是________(在下列选项中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(5)设计并制作完成之后，检验是否达到设计要求，以下试验中，不需要的是________(在①打开毛巾架，在上面挂物体，看是否牢固可靠；②展开毛巾架，看能否进行折叠并稳定地挂在墙上；③对挂杆进行伸缩看是否能实现长度可调；④将毛巾架的金属部分，进行导电能力测试中选择一项，将序号填写在“________”处)。
2.小明发现爷爷钓鱼时杆架只能通过地插固定在泥地上(杆架尾端插入地插的套筒中)，如果岸边是水泥或者石头就没有办法使用杆架了。于是他想设计一个连接杆将杆架安装在有水的塑料桶上，以便在各种环境下都能够放鱼竿。请你帮助小明设计该连接件，设计要求如下：
A.能固定在塑料桶侧面(不可破坏塑料桶)，且方便拆卸；
B.杆架尾端能可靠固定在连接件上，且拆卸方便；
C.杆架竖直角度调节范围至少为－30°～＋30°，且可有效固定在某一角度；
D.使用1.7 mm厚的钢板制作，其余材料与零件自选。
请根据描述和设计要求完成以下任务：
(1)现从钢板上锯割下一块长方形坯件用于制作连接件。下列对坯件的锉削操作不合理的是________(在下列选项中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)；
A.选用平锉进行锉削
B.握住手柄的右手按压力先大后小
C.推锉加压，回拉不加压
D.使用钢丝刷清除锉刀上的铁屑
(2)画出设计草图，必要时可用文字说明；
(3)在设计草图上标注主要尺寸；
(4)小明的试验方案如下：
①将杆架拉到最长，调整到各种角度，不放上鱼竿，观察各种情况下桶是否翻倒；
②将杆架拉到一半长度，调整到各种角度，放下鱼竿，观察各种情况下桶是否翻倒；
③将杆架拉到最长，调整到各种角度，放上鱼竿，观察各种情况下桶是否翻倒。
不是上述试验目的是________(在下列选项中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)；
A.观察水桶整体稳定性与杆架长度是否有关
B.观察水桶整体稳定性与不同角度的鱼竿架法是否有关
C.观察水桶整体稳定性与鱼竿长度是否有关
(5)上述采用的试验方法属于________(在下列选项中选择合适的选项，将序号填写在“________”处)。
A.虚拟试验法 B.模拟试验法
C.强化试验法
3.如图1所示是小明卧室床头的壁挂式台灯，他发现台灯与墙面连接的塑料底座损坏，连接不牢固。已知支撑杆连接孔和墙面连接孔分布分别如图2、图3所示。请利用3 mm厚的钢板，尺寸不限，帮助小明设计一个连接件，把台灯固定在墙上，灯头位于前方。设计要求如下：
A.连接件与墙面、支撑杆连接稳固；
B.台灯可以左右旋转，连续调节60°倾角；
C.方便连接固定在墙面，结构简单。
请根据描述和设计要求，完成以下任务：
(1)小明发现塑料底座损坏，连接不牢固，发现该问题的途径是________(在A.观察日常生活；B.收集和分析信息；C.技术研究与技术试验中选择合适的选项，将序号填入“________”处)；
(2)画出连接件的设计草图，必要时可用文字说明；
(3)在设计草图上标注连接件结构的主要尺寸；
(4)台灯质量大约200 g，选择连接件与墙面的标准件。下列最合理的标准件是________；
(5)为了检验连接件是否达到设计要求，小明进行了如下试验，下列描述不合理的是________(在下列选项中选出其中不合理的一项，将序号填写在“________”处)。
①观察连接件能否连续调节角度，调节是否方便
②调节台灯照射角度，观察台灯照射范围
③采用模拟试验法：把台灯固定在适当角度，用手推拉支撑杆，观察连接件的连接是否稳固
④把灯头旋转至最高位置固定，在灯头上悬挂重物，观察连接件的承载能力
课时5　简单结构的设计B
一、基础巩固篇
1.(1)(2)如图所示
(3)在固定槽钢的两侧开两个腰形孔，穿过里侧的腰形孔在活动槽钢的相应位置固定两个螺丝，另外配两个元宝螺帽，背面由于手不好操作，则可以设计为活铆连接。需要调整位置时，先拧松两个元宝螺帽，然后活动槽钢推到合适的位置，然后再拧紧元宝螺帽。
(4)②
2.(1)D　(2)h3
(3)(4)如图所示。底座能可靠地固定在墙壁上，具有足够的连接强度，且安装方便(1分)；扶手智能水平方向旋转90°，当扶手和墙壁垂直时，扶手不能再转动(1分)；只有当扶手向上抬起20 mm时才能折向墙壁(1分)；作图整体效果(1分)。
该底座的主要尺寸有与扶手相连的连接孔尺寸直径100 mm，与扶手安装有关的尺寸20 mm等，与墙壁相连的相关尺寸，底座的总体尺寸。
(5)A
3.(1)C　E　(2)A　(3)(4)如图所示
二、素养提升篇
1.(1)④
(2)(3)如图所示
(4)①　(5)④
2.(1)B　(2)(3)如图所示
(4)C　(5)B
3.(1)A
(2)(3)①如图所示。评分标准：与墙壁连接合理，四个孔有腰形孔(1分)；②与支撑杆连接合理(1分)，左右连续旋转600(1分)；③结构、功能整体合理、满足要求(1分)。④在设计草图上标注连接件的主要尺寸，尺寸合理(例如：6、10、20、40、4等参考尺寸)，最高2分(2分)
(4)B　(5)④

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