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(共23张PPT)
结构及其设计
四、 简单结构的设计
第一单元
结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标，满足设计规范， 满足使用者的基本需求，抓住主要因素展开工作。
常见的功能构件设计
3. 转动功能构件
2. 伸缩功能构件（长度调节，位置调整）
1. 基本连接构件
【任务】如图所示为一款扶手固定的手推平板车，车身材料是钢板，扶 手材料是直径为30mm的钢管。为了减小收纳空间，请设计扶手和车身 之间的连接结构。设计要求如下：
1. 扶手能翻转，与车身呈折叠状；
2. 扶手竖起后可靠固定，能承受推力或拉力﹔
3. 结构简单、操作方便。
结构设计过程：
（1） 结构设计中的设计分析过程
①能够与车身连接；
②能够安装扶手并实现翻转（转动）；
③扶手竖起后能承受拉力或者推力。
（2）设计相应结构（用草图展示）
草图绘制区域
1. 如图a所示为某款山地自行车，现想在后轮安装一块如图b所示的挡泥 板，现有2mm厚、10mm宽、足够长的钢板，请你为它设计一个连接 件，能连接挡泥板和自行车，设计要求如下：
①能和自行车后叉上的一个连接孔连接，并能实现10mm范围内的上下调节；
②能和后挡泥板的两个连接孔连接，并能实现6mm范围内的前后调节；
③结构简单、安装方便。
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请根据描述和设计要求完成以下任务：
（1）画出连接件的设计草图，必要时可用文字进行说明；
（2）在设计图上标注连接件结构的主要尺寸；
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（3）要将连接件和自行车后叉连接，以下连接件中最合适的是 （在下列选项中选择合适的选项，将字母填入“ 　　”处）；
A. B. C. D.
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（4）在骑行过程中，由于路面不平导致车身震动，使用一段时间后挡 泥板有点松动，下列改进措施中，最合理的是 （在下列选项中选 择合适的选项，将字母填入“ 　　”处）。
A. 将连接件与车轮后叉之间焊接
B. 在连接处垫入平垫圈后拧紧
C. 在连接处垫入弹簧垫圈后拧紧
D. 在连接处改用紧铆进行连接
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2. 小明发现妈妈在厨房清理台面垃圾时，有时需要提着垃圾桶进行清 理；有时需要捧着垃圾放入垃圾桶，垃圾时不时撒落一地，清理起来很 不方便。为此，他想设计一对挂件，用于挂装垃圾的塑料袋。挂件由挂 钩和挂柄两部分组成，挂钩安装在橱门上，挂柄与挂钩连接，塑料袋挂 在两挂柄上。
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小明家木质橱门的尺寸如图所示：高、宽、厚分别为650mm、 500mm、20mm。请你帮助小明设计挂件，要求如下：
①挂件在橱门上，装卸方便，且可调节间距；
②挂柄可改变方向，相对于挂钩可方便展开和收起；
③塑料袋挂在两挂柄上，袋口尽可能展开；
④不能在橱门上进行加工（如打孔、钉钉子、粘胶等）；
⑤主料选厚度为2mm的钢条，辅料自选。
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请根据描述和设计要求，完成以下任务：
（1）小明发现问题的途径是 （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，将字母填入 “ 　　　”处）；
（2）设计挂件时，下列因素可以不．考．虑．的是 （在“A. 橱门厚度；B. 挂钩和挂柄的连接方式；C. 橱柜台面的高度”中选择合适的选项，将字母填入“ 　　”处）；
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（3）画出挂件的设计草图，必要时可用文字进行说明；
草图绘制区域
（4）在设计草图上标注主要尺寸。
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3. 小明看到家里的衣架堆放在一起（如图所示），使用时不易分开，决 定设计并制作一个能悬挂衣架的支架。请你帮助小明完成该支架的设 计，设计要求如下：
①能悬挂衣架，防止衣架缠绕在一起；
②挂取衣架方便，结构简单；
③能直接安装在砖墙上，牢固可靠；
④材料自选。
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请根据描述和设计要求，完成以下任务：
（1）小明发现问题的途径是 （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，将字母填入 “ 　　”处）；
（2）将支架安装在砖墙上，适合的紧固件是 （在下列选项中选 择合适的选项，将字母填入“ 　　”处）；
　 　
A. 六角螺栓 B. 塑料膨胀螺钉组件 C. 铆钉
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（3）小明将支架安装在墙上后，准备对支架进行试验，以下试验方案 不．合．理．的是 （在“A. 摇晃支架，观察支架结构是否稳定；B. 在 支架上挂取衣架，观察相邻衣架是否缠绕；C. 猛力将支架向外拉出， 观察支架与墙壁连接是否牢固”中选择合适的选项，将字母填入 “ 　　”处）；
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（4）画出支架的设计草图，必要时可用文字进行说明；
草图绘制区域
（5）标注支架的主要尺寸。
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4. 小明发现学校展板支架由10mm×10mm的空心不锈钢板焊接而成， 放置较小展板时，能正常放置；但如果展板较大，可能导致展板和支架 整体后倾，容易倾斜。小明决定加长底脚，但发现放置较小展板时，占 用的空间较大，最后决定把底脚改成可伸缩结构。经过测量，底脚长度 为380mm，现请你帮助小明设计一款可伸缩的底脚，设计要求如下：
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①底脚的长度在380～580mm范围内可调，调节方便、可靠；
②底脚与支架之间的连接结构保持不变；
③主要材料采用钢材，辅助材料自选；
④底脚的形状不限。
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请根据描述和设计要求完成以下任务：
（1）选择辅助材料时，尽可能选择标准件，原因是标准件 （在 “A. 便于连接；B. 方便采购；C. 工艺要求高”中选择合适的选项，将 字母填入“ 　　”处）；
（2）画出底脚的设计草图，必要时可用文字说明；
草图绘制区域
（3）在设计草图上标注底脚的主要尺寸。
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5. 如图所示为小明爸爸网购的一款手机支架，因使用频繁，支架已经损 坏且无法使用，小明准备为爸爸制作一款手机支架，经过测量，手机的 长度为138mm，宽度为72mm，厚度为8mm，质量为200g，现请你帮助 小明设计一款手机支架，设计要求如下：
①使用时手机横着放入，支撑可靠；
②手机的倾斜角度可连续调节，且调节方便；
③主要材料采用10mm厚的木板，辅助材料自选。
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请根据描述和设计要求完成以下任务：
（1）画出手机支架的设计草图，必要时可用文字进行说明；
草图绘制区域
（2）在设计草图上标注主要尺寸；
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（3）下列因素中，属于制订设计方案时，需要明确的设计限制因素的 是 （多选，填字母）。
A. 手机的技术规范
B. 手机的功能
C. 手机的质量
D. 设计者的设计能力和技术水平
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