浙江学考选考·草图设计之电机移动类（Word版，含答案）

草图设计电机类（移动）
1. 小明发现夏天在空调房间内容易发生“空调病”，于是他想设计一个模拟人手扇蒲扇的机械装置（如图a），蒲扇已经连接完成（蒲扇扇面与地面平行），通过滑块在竖杆上的上下移动来带动蒲扇，驱动电机已经安装完成（电机轴的前端为方轴，边长为6mm）（如图b）。请你帮助小明完成设计该装置的机械连接部分，设计要求如下：
①能带动滑块的上下移动，实现蒲扇扇风的功能；
②滑块移动的范围150毫米，电机只能单向转动；
③材料自选。
请完成以下任务：
（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，将序号填入“______”处）；
（2）为了让电机方便晃动蒲扇，连杆与滑块应为______连接（在“A．铰；B．刚”中选择合适的选项，将序号填入“______”处）；
（3）画出机械连接部分的设计草图，只需表达电机与滑块之间的连接即可，电机和可以用方框表达，滑块可以用方块表达，必要时可以用文字说明；
（4）在设计草图上标注主要尺寸；
（5）安装完成后小明对机械连接部分进行如下技术试验，其中不合理的是______（在“A．连接部分安装是否方便；B．电机运行后蒲扇是否正常扇风；C．滑块与竖杆的摩擦力是否偏大；D．连接部分强度是否达标”中选择合适的选项，将序号填入“______”处）。
2. 小明看电视的时候有人声称连续拍打鸡肉13多万次，可将鸡肉拍熟。小明也想试验拍打十三多万次能否把鸡肉拍熟，于是小明想设计一种利用电动机连续拍打鸡肉的机械装置。如图所示是小明初步设计的结构，请你帮助小明完成设计，设计要求如下：
（1）摆锤能够上下运动敲击鸡肉
（2）该装置与杆1的孔（直径5mm）连接，具有一定的强度
（3）采用减速电机，通过电机单向转动，实现摆锤上下运动
（4）主要材料采用16mm宽×3mm厚长度不限的钢条，其他材料自选
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___（A．收集和分析信息；B．观察日常生活；C．技术研究与技术试验）；
（2）设计该装置时，下列因素中可以不考虑的是___（A．电机轴的尺寸；B．安装方式；C．鸡肉重量）；
（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；
（5）小明在装置安装完成后进行试验，放好鸡肉，开启电机，观察装置拍打情况及可靠性。该试验的方法属于___（A．模拟试验；B．移植试验；C．强化试验）。
3. 小明发现爷爷奶奶每年晒火腿时，由于火腿太重，挂上挂下很不方便还不安全。联想到家里的晒衣架，于是，他打算自己制作自动升降移动式晒火腿架。电路及架子主体部分由小明自行解决，请你帮助小明设计电机传动机械部分装置。设计要求如下：
①能通过电动控制实现杆子的自动升降；
②结构简单，操作方便；
③装置具有一定的强度和稳定性；
④材料自选。
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．收集和分析信息；B．观察日常生活；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）设计该装置时，下列因素中可以不考虑的是 （在“A． 火腿的重量；B．晒杆的长度；C．支柱的粗细”中选择合适的选项，将序号填入“ ”处）；
（3）画出设计草图，必要时可用义字说明；
（4）在设计草图上标注主要尺寸；
（5）小明在装置制作完成后，在晒杆上挂了50Kg的重物，然后测试自动升降的可行性。该试验方法属于 （在“A．模拟试验；B．移植试验；C．强化试验”中选择合适选项，将序号填入“ ”处）。
4. 小明平时在教室擦如图所示的黑板时，发现擦拭时间长且近距离接触粉尘，影响健康。于是想设计一种自动擦拭黑板的装置，小明已经设计好了如图所示的部分装置，在黑板的上方安装了滑轨。黑板的擦拭 条 A、B 已经安装到滑轨上，沿着滑轨左、右移动时可以起到擦黑板的效果。请你帮助小明设计完成该装置，设计要求如下：
①擦拭条 A、B 从最左侧和最右侧开始反向运动，到最中间后，各自回到起始位置，完成一次擦拭；
②只准使用 1 个减速电机驱动，利用电机正、反转或者一个方向转动实现；
③装置与擦拭条 A、B 上的安装孔连接；
④材料自选。
请完成以下任务：
（1）小明发现问题的途径是 _____（在“A．收集和分析信息；B．观察日常生活；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）设计该装置时，下列因素中可以不考虑的是 ____（在“A．安装方式；B．黑板的长度 3000mm；
C．黑板的高度 1000 mm”中选择合适的选项，将序号填入“ 处）；
（3）根据设计的一般过程，明确设计要求后，接下来小明要做的是__________（在“A．设计分析；B．收集信息；C．方案构思”中选择合适的选项，将序号填入“ ”处）；
（4）画出设计草图，必要时可用文字说明（电机可用方块表示）；
（5）在设计草图上标注主要尺寸。
5. 小明同学发现学校讲台桌高度固定，教师演示实验时，后排同学不便观察到试验过程。因此小明同学想对办公桌进行改造。现已将讲台桌一部分桌面锯下作为桌板，请你帮助设计桌板和讲台桌的连接件，已知讲台桌和桌面均为木材，设计要求如下：
①桌板相对于讲台桌高度在0-30cm内可调，调整后桌板与地面平行；
②桌板放到最低位置后，桌板能与讲台桌保持同一平面；
③连接件连接在讲台桌内部两块侧板上；
④材料自选，结构简单，具有一定强度。
请完成以下任务。
（1） 小明发现问题的途径是 _________（在A．观察日常生活； B．收集与分析信息；C．技术试验与技术研究中选择合适的选项，将序号填入“ ”处）；
（2）小明制定了一份设计计划，其中包括①方案构思；②设计分析；③收集信息；④测试；⑤模型制作；⑥绘制图样这六项任务，根据设计的一般过程，这六项任务的合理的时序应该是_________（在下列选项中选出合理的选项，将序号填入“ ”处）。
A．③①②⑤⑥④ B．③①②⑥⑤④
C．③②①⑥⑤④ D．③②①④⑥⑤
（3）画出连接件的设计草图，必要时可用文字说明；
（4）在设计草图上标注连接件的主要尺寸；
（5）小明在该装置安装完成后进行试验，根据设计要求，调整桌板观察是否能够完成要求。该试验方法属于 _________（在“A．模拟试验法；B．强化试验法；C．虚拟试验法”将合适的方法名称填入“ ”处）。
6. 小明是健身爱好者，准备自制一台水平方向能按一定频率出拳的健身器械，大致构想如图a所示，包含拳击手套、横杆、立柱、电机等部件，拳击手套固定在横杆一端，横杆安装在立柱上，可左右移动，如图b所示。电机转轴末端截面为D字形如图c所示，直径为6mm，只能顺时针转动。请你帮小明设计电机转轴与横杆之间的传动结构，设计要求如下：
①采用电机驱动，电机转动一圈拳击手套完成一次伸出和收回；
②电机连续转动，能实现拳击手套按一定频率连续出拳；
③拳击手套的活动距离至少有15cm；
④电机安装在立柱上，允许对横杆和立柱进行钻孔等再加工；
⑤材料自选。
请完成以下任务：
（1）设计要求的提出是在设计一般过程中的________阶段（A．发现与明确回题；B．制定设计方案；C．测试评估优化；D．产品的使用和维护）
（2）小明设计该传动结构时，下列因素中可以不考虑的是______；
A．横杆的活动距离 B．电机轴末端截面形状 C．立柱的高度
（3）画出设计草图（需包括电机转轴、传动结构和横杆），必要时可以用文字说明；
（4）在设计草图上标注主要尺寸；
（5）小明在传动结构制作完成并安装后进行下列试验，其中不合理的是_____。
A．启动电机，观察横杆能否实现左右往复运动；
B．在横杆上施加力，观察其形变程度；
C．在拳击手套上施加一定力，观察传动结构的强度；
D．在横杆运动时，观察传动结构各连接处是否牢固可靠
7. 小明在浏览新闻及阅读报纸时，发现多地产品外包装核酸检测呈阳性。于是想为在超市搬运物件的爸爸设计一款机械抓手，用以帮助他夹取和搬运货物，防止接触传染病毒。小明已经设计好如图所示结构，抓手和机架杆之间为铵连接。电机轴端截面是半径为6mm的半圆形，机架杆中间已加工了直径为10mm的通孔。请帮助小明设计电机和抓手之间的连接机构，设计要求如下：
A．连接机构安装在电机和抓手之间，电机正反转时，抓手能合拢或张开；
B．可以在抓手上进行必要的加工；
C．要有一定的强度；
D．材料自选。
请完成以下任务：
（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，将序号填入“________”处）；
（2）设计该装置时，下列因素中可以不考虑的是__________（在“A．电机轴端尺寸；B．与抓手之间的连接方式；C．货物外包装材料”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（可独立画，也可在给定的结构图中画出）（4）在设计草图上标注主要尺寸；
（5）小明在装置安装完成后进行试验，根据超市货物的重量，在5kg到50kg的重量范围内进行抓取货物，观察装置可靠性。该试验的方法属于__________（在“A．模拟试验；B．移植试验；C．强化试验”中选择合适的选项，将序号填入“__________”处）。
8. 疫情期间小明在家上网课时由于久坐感到腰酸背痛，为了适应站立状态下上课的需要，他网购了一款可放在书桌上可调节桌面高度的站立小桌。调节桌面时需要打开横杆1处的卡扣，移动横杆1至合适的位置，扣上卡扣即可完成。由于操作不当，卡扣被折断无法使用，于是小明准备采用减速电机，想将升降机构由手动改成电动。减速电机已经安装在底座的中间位置（图a），请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下：
① 利用电机的正反转实现横杆1在腰型孔内移动；
② 不能在横杆上做任何加工；
③ 桌面升起后具有一定强度和稳定性；
④ 材料自选；
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_____（ A．收集和分析信息；B．观察日常生活；C．技术研究和技术试验）；
（2）小明使用的升降桌面主要考虑了人机关系的_____目标（A．高效；B．健康；C．安全；D．舒适）；
（3）小明设想电机安装后采用遥控器来控制桌面的上升和下降，按下上升或下降按钮后，电机驱动桌面上升或下降。按照小明的设想，该装置控制方式属于_____（A．开环控制；B．闭环控制）；
（4）画出设计草图，只需表达电机与横杆1之间的连接即可，电机可以用方框表达，必要时可以用文字说明；
（5）在设计草图上标注主要尺寸.
9. 如图1所示为小明设计的高铁检票口结构示意图，主要由检票口、门闸柜、门闸板等部分组成。检票口门闸在每一次检票成功之后放行一次。门闸板驱动部分（如图2）由装在门闸柜内部的导轨及门闸板构成，门闸板的伸出和收回由电机（如图3）驱动，请你根据题目要求帮助小明设计电机与门闸板的机械传动部分，设计要求如下：
A．传动部分能带动门闸板左右移动，实现门闸板的伸出和收回；
B．采用小型减速电机驱动，要求电机转动一圈完成一次伸出和收回；
C．门闸板从门闸柜伸出的长度至少30cm；
D．材料自选。
图1 图2 图3
（1）检票口检测系统工作过程中，控制电路检测车票信息之后驱动门闸板放行，该控制方式属于_____（在“A．开环控制；B．闭环控制”中选择合适的选项，将序号填入“_____”处）；
（2）设计要求提出门闸板从门闸柜伸出的长度至少30cm，主要考虑了_____（在“A．人；B．物；C．环境”中选择合适的选项，将序号填入“_____”处）；
（3）下列不属于设计该机械传动部分的限制条件的是_____（在“A．设计者的设计能力；B．门闸板的安装孔间距200mm；C．电机的转速；D．门闸板的伸出长度30cm”中选择合适的选项，将序号填入“_____”处）；
（4）画出机械传动部分的设计草图，必要时用文字说明；
（5）在设计草图上标注主要尺寸。
10. 如图所示为调节汽车座椅位置的滑轨结构，汽车座椅可以通过该部分结构完成位置的小范围调整。该结构由滑轨、滑槽、底座等部件构成。两侧滑轨上分别有2个安装孔与座椅底部连接，横档用于连接两侧滑轨使两侧滑轨移动同步，电机安装在安装板上。汽车座椅位置的调整由电机提供动力。目前该结构还缺少传动结构，请你设计电机与横档之间的传动结构，设计要求如下：
①通过电机的正反转，能实现滑轨水平方向上的前后移动；
②座椅位置的调整范围至少为50cm；
③传动结构与电机和横档的连接牢固可靠；
④调整好后，座椅位置固定；
⑤材料自选。
（1） 将汽车座椅安装到滑轨的安装孔上，下列连接件不合适的是________
A． B． C． D．
（2） 设计传动结构时，下列因素可以不考虑的是________（A．横档的尺寸；B．传动结构的加工工艺；C．滑轨的长度）；
（3） 画出设计草图，必要时用文字说明（电机可以用方块表示）；
（4） 在设计草图上标注主要尺寸；
（5） 传动结构在安装完成后进行以下技术实验，其中不合理的是________
A．启动电机正转和反转，观察横档是否能够带动滑轨前后移动；
B．电机启动过程中，观察滑轨在滑槽上滑动是否流畅；
C．人坐到座椅上，启动电机，看是否能完成正常的调整；
D．位置调整完毕后，用手推动座椅，看座椅是否还会有滑移。
【参考答案】
1.（1）A （2） A （5）C (3)(4)
2.(1) A (2) C (5)A
3.(1) B (2) A (5) A
4. (1)B (2) C (3) B
5.(1) A (2) C (5) A
6.(1) A (2) C (5) B
7. （1）B；（2）C；（3）见解析；（4）见解析；（5）A
（3-4）
8. (1)C (2) B (3) A 标注抱箍内径，螺杆总长度超过 100mm，匹配电机轴尺寸。
9. （1）A （2） C （3） C 标注要点：机械传动部分与电机和门闸板连接牢固；电机能够通过机械传动部分带动门闸板伸出和收回；；门闸板伸出的距离在30cm 以上；能实现电机转动一圈刚好带动门闸板完成一次伸出和收回；
10.（1） D （2） C （5） B
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