设计要求、标准和限制 知识点题库

小明同学通过对人们的需求调查发现和明确了以下问题，现请你应用所学知识选择其中的一个问题，简述自己是否具有解决的条件和能力。

问题1：人们在夜晚打开门锁时，如果附近没有灯光，从寻找钥匙到打开门的过程，是比较麻烦的。

问题2：家中如果只有一位耳背的老奶奶，如何解决她接听电话的问题。

问题3：我们学校个别地方“长明灯”现象还存在，如何才能有效解决？

解决问题你具有的有利条件是：

解决问题的不利条件是：

如图所示的木质小书架，也可以作为小茶几或小桌子使用，其外观时尚有创意。在设计过程中，下列不属于该产品设计限制因素的是（   ）

如图所示是一款尺寸为354×540×144mm、重量为13.5kg的燃气热水器示意图，其背部有四个安装螺纹孔及一个突出15mm的长方体空气进气口部分。请你设计一款热水器挂架，将热水器安装到墙上。

设计要求如下：

A．挂架与热水器可靠连接；

B．挂架与墙壁用塑料膨胀螺钉可靠连接；

C．热水器需要安装成竖直；

D．使用2mm厚的钢板制作。

请根据上述设计要求，完成以下任务：

如图所示是窗帘杆和金属制窗帘杆挂钩．窗帘杆长为3米，窗帘杆左右两端架在挂钩上。现使用两组挂钩(一组两个)安置两组窗帘，一厚一薄，要求两组窗帘安装高度相同，与墙壁距离可调。请你设计一款窗帘杆挂架，连接墙壁与挂钩，将窗帘挂好。已知挂钩上已打好两个安装孔，孔直径为3mm，第二个圆心到左边界的距离为10mm；挂钩凹槽半径大于窗帘杆直径。可使用材料为3mm厚度的钢板。

设计要求如下：

A．挂架与墙壁连接足够牢固，不会晃动；

B．挂架和挂钩连接可靠；

C．两组窗帘与墙壁的间距可调；

D．外侧挂钩靠墙端与墙壁最远距离约为20cm。

请根据上述设计要求，完成以下任务：

小明是自行车骑行爱好者，他感到雨天或晚上外出骑行不方便，于是想设计一个装置，可以把自行车支撑起来作为室内健身器使用。如图所示是他的自行车。请你帮助小明设计该装置，设计要求如下：

⑴能稳定支撑自行车，后轮转动时自行车在原地保持不动；

⑵后轮转动时最好有一定的阻力，以提高锻炼效果；

⑶结构牢固可靠；

⑷材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

某设计师查阅相关数据后，发现火灾中大多数人死亡的原因是吸入毒性气体。于是他设计了如图所示的消防装置，由灭火器和防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。请回答下列各题。

如图a所示是小张同学在网上购买的室内儿童篮球筐，可将篮板挂在门板的上沿固定。在使用过程中小张同学损坏了篮球筐与篮板之间的连接件。

现请你帮小张同学重新设计一个连接件，在不破坏原有结构的基础上，能有效的把篮球筐固定在篮板上。已知篮板材质为有机玻璃，且有4个间距为50mm、直径为8mm的通孔，如图b所示；篮球筐是直径为10mm的圆钢，结构如图c所示。

设计要求如下：

A．篮筐能水平固定，且投球时不影响篮球进筐；

B．篮筐不用的时候可方便向上翻折；

C．结构简单，且具有一定的强度；

D．主要材料为3mm的钢板，其它辅助材料自选。

据此回答以下各小题。

小明想给7岁的弟弟设计一个篮球架，如图1所示是底座外形(硬塑料材质)，尺寸为750mmx580mmx130mm；内部可以装入35kg细沙，用于提高其稳定性；如图2所示是篮板(硬塑料材质)，尺寸为810mmx550mm，篮板上有4个05的通孔，M，N两个孔用于安装篮筐，G，H两个孔用于安装篮球架主杆，请你帮助小明的弟弟设计底座和篮板间的结构，设计要求如下：

①篮球架主杆安装在底座的R19处；

②高度三档可调(篮板与地面可调范围为220cm~305cm)；

③结构牢固可靠；

④篮球架主杆材料选用不同直径的圆柱形空心钢管，与底座、篮板连接处采用薄钢板。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明发现他的自行车支撑杆长度不能调节(如图所示)，在不平整的地面上停放时，自行车容易倾倒。他想把支撑杆改成可伸缩结构，以适应不同的地面。经过测量，支撑杆长度为290mm，两个铆钉孔直径均为Φ5mm，中心距为40mm，与安装板连接的铆钉孔中心到上端的距离为10mm。现请你帮助小明设计一款可伸缩的支撑杆，设计要求如下：

⑴支撑杆的长度在270mm～350mm范围内连续可调，调节方便、可靠；

⑵支撑杆与限位片、安装板之间的连接结构保持不变；

⑶主要材料采用钢材，辅助材料自选；

⑷支撑杆的形状不限。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

自行车停车架，主要用于自行车稳定停放及快速取放，小明通过淘宝网搜索找到如图所示的自行车停车架（总体长宽高已经标注在下图中），性价比最高，他流览了卖家的评价记录，发现使用者反应这款不方便携带，不使用时比较占空间。小明购买停车架后，准备对停车架的缺点进行改造，请你帮小明设计一种改进方案。设计要求如下：

⑴停车架展开后功能和整体尺寸与原来的相同；

⑵停车架展开使用时能保持结构牢固可靠；

⑶停车架收拢后的尺寸要尽可能小，便于携带和存放；

⑷展开和收拢操作方便；

⑸材料自选

请根据描述和设计要求完成以下任务:

小明发现教室里的挂架挂不了更多的雨伞，而且挂上湿雨伞后，墙体易受潮。他希望有一个能固定于教室后墙的挂架，挂上雨伞后能让雨伞与墙保持一定距离，且挂架水平长度可调节，以便挂更多的雨伞，不用时可以向上翻折。请你帮助小明设计这个挂架，设计要求如下：

A．能与墙体牢固连接；

B．雨伞悬挂位置离墙的间距至少为10cm，挂架长度可调范围为60cm-120cm；

C．不使用时，能向上翻折收起；

D．主要材料采用3mm厚的钢板，辅助材料自选。

如图所示为小明设计的创意书架，不仅是一个书架，还是一个茶几、一个工艺品，下列描述正确的是（  ）

小明发现锅盖在烧菜过程中放置很麻烦，如果锅盖直接放桌上，桌上一圈水，把锅盖反过来放置，锅盖手柄放桌上时手可能碰到锅盖被烫到。小明决定对锅盖手柄进行改进设计。请完成以下任务：

小明计划设计一个自动风扇散热装置，受到了各种主客观条件的限制，以下不属于限制条件的是（    ）

小明买了一个可以安装在墙上的桌子，用来放置一些饮料点心，如下图所示。已知该墙桌由桌面和两个三角连接支架组成，桌面长40CM、宽20CM，底部已经留有4个M1O螺纹孔。使用过程中发现，桌面展开后比较浪费空间，现打算重新设计桌面与墙壁的连接支架。设计要求如下：

A．不用时可将桌面折叠(翻转至贴墙状态)；

B．材料采用钢板和角钢，辅助材料自选；

C．使用时可展开，翻转方便，并具有一定强度和稳定性。

张老师所带高三毕业班的同学，为学弟学妹们留下了100本文、理、哲、史类型的书籍。这些书籍版本有16K、8K、32K等，还有数量不等的试卷。张老师打算在新一届高三班内设置一个图书架来陈列这些书籍，以便同学们随手取阅，并放回原处。张老师将设计制作图书架的任务交给了同学们。请你作为班级成员和张老师的学生们共同完成这一任务。

小林观察到班里的笔简有如图所示的两类。第一类放置在桌面上，被触碰时易倒；第二类粘在桌面，对桌面有破坏，且时间一长会脱落，同时这两款笔筒大小都不能调节。小林希望你能帮他设计一款固定于桌边的笔筒，大小可调，设计要求如下：

A．固定于桌子边缘(桌板厚度为20mm，其边缘伸出40mm)，不破坏桌面；

B．笔筒的尺寸在40mm×40mm×70mm到40×80mm×70mm之间；

C．结构稳定可靠，可拆卸；

D．主要材料为钢板和弹簧，其他辅助材料自选。

请根据描述和设计要求完成以下任务：

小明的妈妈为了清洁家中的天花板，购置了图1所示的天花板拖把，由于使用不当，将拖把棍体和拖把板之间的连接件损坏，只剩下图2所示的棍体及拖把板，棍体直径为30mm，长度足够，拖把板中间有一个“凹”型结构且内侧两端各有一个内开的孔，孔直径为10mm。

小明想重新设计制作连接件，设计要求如下：

A．连接件能够与拖把棍体牢固连接；

B．连接件与拖把板安装拆卸方便，无需借用工具，连接不易脱落；

C．连接后，拖把板与棍体之间能在三维空间内，任意角度相对转动，方便使用时到各个角落；

D．材料为钢材。

如图所示是一款棉质民用防护口罩，可以有效防止吸入雾霾和飞沫。以下选项中，不属于该设计的限制因素的是（     ）

时下，一种球形水上步行器出现在许多溪河， 吸引了许多游客。据介绍，这种新型休闲娱乐设施可乘1至3人，游客身处其中便可在水面上随意行走。