二、非选择题（本大题共4小题，第14小题6分，第15小题9分，第16小题3分，第17小题6分，共24分）

14．如图所示是一种皮带轮的结构示意图。端盖通过内六角螺钉安装在带轮上，用于轴承在带轮孔内的轴向定位；轴承1、隔离圈和轴承2分别安装在带轮的孔内；支撑套筒从端盖孔中穿过与轴承1、轴承2的内圈配合，并用轴用弹性挡圈固定；法兰通过内六角螺钉安装在带轮上，将轴承固定在带轮孔内。该结构的装配需要以下环节：A．安装轴承1；B，安装端盖；C．安装轴用弹性挡圈；D．安装轴承2；E．安装隔离圈；F．安装支撑套筒；G，安装法兰。请分析该结构和装配工艺，回答以下问题：

（1）合理的装配流程为：B→  ▲  →  ▲  →D→  ▲  →C→  ▲  （在“  ▲  ”处填写装配环节的序号）；

（2）拧紧内六角螺钉，所用的工具是  ▲  （在下列选项中选择合适的选项，将序号填入“  ▲  ”处）；

（3）传动时，传动轴穿过支撑套筒的孔与法兰连接，法兰带动传动轴正转与反转。法兰与传动轴的合理连接形式是  ▲  （在下列选项中选择合适的选项，将序号填入“  ▲  ”处）；

【答案】（1）A，E，F，G；（2）C；（3）B

【解析】

（1）本题考查的是装配流程设计。一般来说，装配的顺序是：先主后次，先内后外，先中间后两边，先下后上。观察示意图（零部件分布图）和装配效果图可以看出，根据题目描述可知，端盖用于轴承在带轮孔内的轴向定位；轴承1、隔离圈和轴承2分别安装在带轮的孔内；支撑套筒从端盖孔中穿过与轴承1、轴承2的内圈配合，并用轴用弹性挡圈固定；法兰通过内六角螺钉安装在带轮上，将轴承固定在带轮孔内。故应先装用于轴承轴向定位的端盖，然后按先内后外的顺序安装轴承1、隔离圈、轴承2，完成轴承的定位，然后穿过支撑套筒后，安装弹性挡圈和最后固定用的法兰。故完整的安装顺序为B→A→E→D→F→C→G。

（2）观察图形可知，固定内六角螺钉一定要用的是内六角扳手，故答案为C。

（3）法兰带动传动轴正转和反转，法兰和传动轴之间传动的是扭矩，为了连接牢固可靠，应该选用键连接，故答案为B。

【考点】转配流程分析和设计、常见工具的使用、常见标准件的使用

15．小明看到妈妈站在椅子上给悬挂在阳台天花板上的花盆（如图所示）浇水，很不方便。于是想设计一种可伸缩的悬挂装置代替原来的固定式吊杆，用手向下拉花盆，使悬挂装置向下伸展，将花盆下降至合适的高度，松开手后，悬挂装置便自动向上缩回，使花盆上升。

请你帮助小明设计该悬挂装置，设计要求如下：

（1）伸缩范围为0-500mm；

（2）悬挂质量不超过5kg的花盆时不会明显下降；

（3）能可靠地安装在天花板上；

（4）要有一定的刚性，不易摆动；

（5）采用弹簧复位，其余材料自选。

请根据描述和设计要求，完成以下任务：

（1）确定悬挂装置的伸缩范围时主要考虑了  ▲  （在A．椅子的高度；B．小明妈妈的身高；C．小明妈妈手臂的活动范围；D．天花板的高度中选择合适的选项，将序号填入“  ▲  ”处）；

（2）把悬挂装置安装在水泥天花板上时应采用  ▲  （在A．六角螺栓；B．膨胀螺栓；C．木螺钉中选择合适的选项，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；

（5）小明准备对安装后的悬挂装置做一下试验，其中不合理的是  ▲  （在A．手拉悬挂装置，观察装置是否能被拉下500mm；B．手拉悬挂装置，挂上5kg重物，松手后观察装置能否缩回；C．在装置上悬挂10kg重物，观察重物能否会明显下降中选择合适的选项，将序号填入“  ▲  ”处）；

【答案】（1）C；（2）B；（3）、（4）参考下图；（5）C

【解析】

（1）题目明确说明小明看到妈妈站在椅子上给花盆浇水，很不方便，所以在设计悬挂装置的伸缩范围时，要保证妈妈站在地上伸手就能对花盆浇水，因此需要考虑妈妈手臂的活动范围，故本题答案选C；

（2）将悬挂装置安装在水泥天花板上时，被连接的物体是悬挂装置和水泥天花板，考虑到安装的强度和可行性，故应该采用膨胀螺栓进行安装。

（3）（4）根据题目描述，应该设计一个可伸缩的装置。伸缩变化是草图设计题中常考的题型，用固定的模型进行修改即可。根据设计要求，对应的解题思路为：①伸缩范围为0-500mm，该尺寸很重要，一定要在设计图中予以体现；②悬挂质量不超过5kg的花盆时不会明显下降，连接强度要予以保证；③能可靠地安装在天花板上，与天花板的连接要设计好；④要有一定的刚性，不易摆动，连接强度要予以保证；⑤采用弹簧复位，弹簧的安装方式要设计出来。

（5）题目中要求悬挂质量不超过5kg的花盆时不会明显下降，故C选项“在装置上悬挂10kg重物，观察重物能否会明显下降”大大超出了实际使用的范畴，非常不合理。故本题答案选C。

【考点】草图设计、连接实现、配件选用、技术试验的设计与实施

16．【加试题】请补全三视图中所缺的三条图线（超过三条图线倒扣分）

【答案】

【考点】三视图

17．【加试题】小明设计了如图所示的过载保护实验电路。调整负载电阻RH的阻值，当流过RH的电流超过允许值时自动断开负载电源，并保持在断开状态。请根据电路图及其描述完成以下任务。

（1）要增大流过RH的电流允许值，以下调整可行的是、  ▲  、  ▲  （在A．Rp的滑动触点向上移；B．Rp的触点向下移动；C．减小R1的阻值；D．增大R1的阻值；E．减小R2的阻值中选择合适的选项，将序号填入“  ▲  ”处）；

（2）小明准备搭建测试电路，请你帮他完成比较器的连接：

（3）小明搭建电路后进行测试，发现电流超过允许值时，继电器不能保持在吸合状态，出现反复吸合释放，不能稳定地将负载电源断开。故障的原因可能是  ▲  （在A．J-1的常开触点和常闭触点接反；B．R3阻值过小；C．J-1的常开触点和R3之间断路中选择合适的选项，将序号填入“  ▲  ”处）；

（4）小明对电路作了部分调整，改用一个三极管和一个电阻来维持过载后负载电源的断开状态。请你帮助小明设计该部分电路，并在虚线框内画出。

【答案】

（1）A、C

（2）如下图

（3）C

（4）如下图：

【解析】

（1）由电路分析可知，当有电流流过负载电阻RH时，RH和R₁串联构成了分压电路，当流过RH的电流超过允许值时，R1的分压增大，即满足U+＞U-，比较器IC输出高电平，三极管V₁导通，继电器动作，使转换触点J-1跳转，断开负载电源并通过J-1为三极管V₁的基极提供一个持续的高电平，以实现J-1保持在断开状态。故要增大流过RH的电流值，则需要增大U-或减小U+，使U+＞U-更难实现，比较器IC输出高电平变得更难，故可行的是A和C。所以本小题答案为A、C。

（2）本题是根据电路图连线，难度一般。关键是看懂题目中右侧的IC引脚图，知道IC芯片中有2个比较器，且要注意对应的引脚。其中8脚是VCC，应接高电平；4脚是GND，应接低电平，这两个引脚是必须连接到电路中的，只有这样IC芯片才有电流通过，芯片才能工作。学生往往会忽视这两个引脚的连接，误以为芯片不需要接电源、接地就能发挥作用。

（3）继电器不能保持在吸合状态，出现反复吸合释放，由此可知是三极管基极在电流超过允许值时，不能得到一个稳定不变的高电平，根据电路分析可知，给出的三个故障原因可能的是C。

（4）小明对电路作了部分调整，改用一个三极管和一个电阻来维持过载后负载电源的断开状态，题目描述的要求很明确，就是要求用一个三极管和一个电阻来代替J-1转换触点的常开触点功能。学生只需要思考出能从哪里取NPN三极管V₁的基极电位，用什么类型的三极管给V₁提供一个导通电流（电位）。本小题的亮点在于是一个自锁功能电路，且解决方案有多种，因此可以说本小题出的非常的赞。在日常的教学中，王老师多次提到自锁功能电路，对于这种典型的应用有过深入详实的讲解，对此上过王老师课的学生受益匪浅，应付本题也必然得心应手。