设计要求、标准和限制 知识点题库

有时因为线路故障突然断电，小亮想利用手机的手电筒功能制作一个应急台灯。他找来一个如图所示的废旧话筒支架作为台灯支架，另外再找来一些2mm厚的钢板，准备用它制作夹持手机的部件，夹持部件通过螺纹固定在支架Φ10mm的钢管上端。小亮还测量了大小两部手机尺寸，小手机尺寸138×67×7.3mm，大手机153×73×7.6 mm。而且手机背面的LED都在距上边30mm的范围之内。

现在请你帮他设计手机的夹持部件， 要求如下：

a.采用 2mm 厚的钢板，通过螺纹连接支撑杆，小配件可适当选用；

b.夹持部分的宽度能小范围伸缩，便于夹持宽度不同的两部手机，小配件可适当选用；

c.操作简单，夹持可靠，手机不易滑脱。

根据要求完成下列各题：

如图所示是小明家里的投影幕布，原有的壁挂支架在房屋重新装修的过程因拆卸不当损坏。现在小明打算重新制作一个支架，将幕布固定到墙壁上。幕布通过如图所示的羊眼螺栓与支架连接：羊眼螺栓下端钩住幕布的吊环，上端通过两颗螺母将支架拧紧在两颗螺母之间。现请你帮助小明设计一款可调整幕布位置的支架，设计要求如下：

①幕布距离墙壁的距离(从羊眼螺栓的安装位置测量)在50mm—150mm范围内可连续调节并固定在任意位置，连接可靠；

②支架可以固定在墙壁上，连接牢固；

③羊眼螺栓的螺纹最大直径为6mm；

④主要材料采用如图所示30mm×30mm、3mm厚、长度不限的角钢，以及3mm厚钢板，辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

雷佳想利用如图所示的木质支架(水平圆杆的直径为50mm)和木板(600mm米400m*20m)设计一个展示架，请你为他设计木板和圆杆之间的连接件。设计要求如下：

A．连接件与木板连接可靠，且木板可以向上翻起在0到30度任意角度可靠固定，操作方便；

B．将木板用连接件连接到支撑杆后，整个结构稳定

C．不允许在木板上钻通孔，以免影响使用和美观；

D．不允许在圆杆上开腰、钻孔，以免影响强度；

E．连接件主要材料采用3mm厚的钢板，辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

阳春三月，草长莺飞。每年的春天，来自世界各地的 30 多个国家和地区风筝爱好者齐聚潍坊， 共同参加一场国际盛会——潍坊国际风筝节。早在战国时期，著名工匠鲁班就用木头制作风筝并运用于军事的情报传达，随着历史的发展，风筝慢慢地融入了人们生活之中，不仅成为一项春季特色娱乐项目，更寄托着人们对天空对未来的向往。在风筝节期间，我们不仅能看到各种当地的非遗精品展，约千米传奇风筝放飞也一直是国际风筝节的保留项目。

如图a是放巨型风筝的卡通画，图中小孩手上的线轮是很重要的部件，通过转动线轮可以实现风筝线的放与收。小明为风筝节设计了如图b的大型线轮，线轮中间开有正六边形孔。请你帮助小明设计该线轮的手柄，设计要求如下：

①连接部分可靠、高效；

②手柄要符合高效、舒适的人机关系（从尺寸角度考虑）；

③不用时方便拆卸后放入200mm×20mm×20mm的盒子内；

④材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务:

小明所在的学校围棋社需要招收新社员，社团宣传员设计了招收新社员的广告，准备贴在展示架上。学校没有合适的展示架，小明设计了如图1所示的可放室外的展示架，小明找了一块1000mm×700mm×10mm的木板作为展板用于固定广告纸(布)，并找到了一个钢管支架(如图2所示)，现准备用一块2mm厚的钢板设计制作展板和支架之间的连接件，并决定在课余时间借用通用技术实践室进行加工。请完成以下任务：

李明同学带领他的通用技术活动小组，对一些儿童和成人进行了“儿童对户外小凳的需求”的调查，确定了“便携式小凳”的设计主题。在制定设计方案前，你认为他们应明确的设计要求是（  ）。

如图所示为小张同学所在教室里的讲台，当老师站着使用键盘和鼠标时，操作很不方便，于是他想设计一款放置在讲台桌面，用于放置键盘和鼠标的支架。桌面离地面的尺寸、键盘和鼠标的尺寸如图所示。支架设计要求如下：

①能够实现高度可调；

②能够稳固地放置键盘和鼠标；

③结构简单、稳固可靠。

小明买了如图1所示的可手持、可立桌面的便携式小风扇，但在使用中发现该小风扇立在桌面上时高度不够而且容易倒。他想设计制作一个连接件，将小风扇安装到如图2所示的书立上。经过测量小风扇手柄直径30mm。请你设计该连接件，设计要求如下：

A.利用该连接件可以实现小风扇与书立的可靠连接；

B.使小风扇的高度在书立高度基础上实现0-100mm范围内的连续调节；

C.不能在小风扇手柄上钻孔或开槽破坏小风扇手柄原有结构；

D.书立上可钻孔，最好小风扇能够方便的装上和取下；

E.连接件主要材料采用2mm厚的钢板，辅助材料自选。

小王发现妈妈化妆台上的化妆品太多，原有的收纳盒已经放不下，因此想用螺栓螺母和3mm厚铝板给妈妈设计一个化妆品收纳架，课余时间借用通用技术实践室进行加工。请完成以下任务。

  如图所示为一款黑板支架，利用黑板与立柱间的连接件，可实现黑板高度及角度可调。连接件与立柱用大梅花螺丝固定，连接件与黑板用小梅花螺丝进行紧固。使用中发现若黑板过最，连接不够牢固。现在左右两根立柱标记处钻孔，各再增加一连接件使黑板与支架的连接更加牢固。已知黑板有各种规格，如60cm*90cm，80cm*120cm等，厚度一般为15mm。立柱钻孔处直径为ϕ8，大梅花螺丝直径为M8，小梅花螺丝直径为M6，不允许在黑板上钻孔。设计要求如下：

 

A．连接件与立柱紧固连接并能方便调节连接件角度；

B．连接件与黑板能用小梅花螺丝紧固并能方便调节黑板的高度；

C．当黑板倾斜时，连接件应与原有连接件的倾斜角度一致且在同一平面(黑板平面)上，因此连接件与立柱间要有8cm距离可调；

D．连接件用2mm的钢板制作，其他辅助材料自选。

请根据上述设计要求，完成以下任务：

疫情期间，学校要求定时开窗通风，但是很多班级执行不到位。小明看到这种情况，他上网查找资料后决定设计一个自动开窗装置(学校窗户如图所示) ．当定时器到达指定时间时，装置自动将窗户向外打开，关窗通过按键开关人工控制。请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：

①通过机械装置，实现窗户的打开和关闭：

②采用小型减速电机(如图所示，轴端尺寸15×20)驱动，实现窗户的打开和关闭，完全打开窗户向外倾斜60°；

③安装在窗洞上框或两侧框上部的木板上：

④主要材料是5mm厚的钢板，辅助材料自选

请根据题中描述与设计要求，回答下列各小题

如图是一款超声波导盲杖，它主要由超声波探头、单片机、语音播报电路、声光报警电路等组成。该装置有两个按钮，一个红外感应电源开关、一个语音播报开关。导盲杖下端及中部各放置一个超声波模块，下端的模块用于检测低矮的障碍物，中部检测高一点的障碍物，当障碍物进入探测范围后进行声光报警，随着距离的改变点亮的LED数目及语音会相应的改变，上下两超声波探头相结合大大提高使用者躲避障碍物的能力。

请结合你在学校所使用课桌时发现的缺陷和不足，根据设计的创新性、实用性、经济性等原则，为学校设计一张更适合高中生使用的课桌。

如图是某公园内小径，周围居民向电视台记者反映台阶设计不合规范，走起来极为别扭。下图是记者请专业技术人员采集数据后，在计算机上仿真不同身高的人走在小径上的体态，得出结论小径台阶的高度和宽度与技术规范要求的不符。下列说法中不正确的是（    ）

小明设计制作了如图a所示可放在办公桌上的木质小物品收纳桶，发现在使用过程中，桶盖的开关操作不方便。他上网查找资料后决定设计一个桶盖的自动开合装置。当传感器检测到手持物品靠近桶盖时，控制电路驱动电机转动，电机轴带动连杆装置从而让桶盖开启；当手移开，桶盖会延时一段时间后自动关闭。已知桶盖上的引杆孔直径为4mm，步进电机如图b所示，电机轴的截面尺寸如图c所示。如图a所示，桶盖与引杆部分的设计已完成，请你帮助小明完成电机与引杆的连接部分的设计，设计要求如下：

①能带动引杆上下移动，从而实现桶盖的打开和关闭；

②采用小型减速电机，通过控制电机正反转的角度实现桶盖的打开和关闭；

③安装在桶身的侧面上；

④材料自选。

请完成以下任务。

小明带弟弟去洗手，并为他打开水龙头，但发现他还是无法够到水流进行冲洗。小明决定为该水龙头增加一个调节装置。请完成以下任务：

小发现学生长时间低头学习，患近视或颈椎病的概率大大增加。于是他准备设计一款具有久坐提醒、用眼距离监测等功能的智能文具盒。他提出了下列要求，其中不属于设计要求的是(     )

如图所示是手动升降晾衣架（如图A）。在使用过程中，小丁发现晾衣架只能挂晒衣服，不能晒被子。于是，打算在可伸缩衣杆的下方增加一根与之平行的晾被挂杆。通过资料搜集，选择一根可伸缩的晾被挂杆，形状和尺寸与原衣杆一致，杆端结构与尺寸见图B。请您帮助小设计一个连接可伸缩衣杆和挂被杆的连接件。设计要求如下: 

A．不破坏及改装原有晾衣架的结构，不影响原有功能；

B．方便拆卸，可折叠，且连接可靠，

C．材料为2mm厚的钢条，辅助材料自选。

请根据设计要求完成以下任务

 如图一所示为一抓拍摄像头，其底部有两个孔距为50mm的M5螺纹孔。现需要将其安装到路口的支架上。支架如图二所示，支架安装杆截面为边长为50mm的正六边形，其安装面上有两个孔距为40mm的M6螺纹孔。

请设计摄像头与支架之间的连接件，设计要求如下：

①能够实现摄像头与支架的连接。

②摄像头能够实现从图二位置向下 45 度范围的连续调节，并能在调节范围内可靠固定。

③结构简单，安装调节方便。

④材料为2mm厚钢板。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明在社会实践调查时发现，中小学近视率升高主要是由于平时读写的坐姿不端正，于是他决定设计一款坐姿矫正装置。 通过查阅资料，小明了解到标准的坐姿要求是“一尺、一拳、一寸”，即眼睛离书本保持 一尺距离，胸脯离书桌一拳距离，手离书本一寸距离，如图所示。根据要求，完成下面小题。