工程制图第二章

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第二章 立体的投影
2-1 立体及其表面上的点与线 -
常见的基本几何体 平面基本体 曲面基本体
一、平面基本体
1.棱柱 1.棱柱 ⑴ 棱柱的组成
由两个底面和几个侧棱面 组成。 组成。侧棱面与侧棱面的交线 叫侧棱线,侧棱线相互平行。 叫侧棱线,侧棱线相互平行。
⑵ 棱柱的投影图(从这里开
始,在投影图中都不画投影轴) 在投影图中都不画投影轴)



例1:求左视图
解题步骤: 解题步骤:
★空间及投影分析 截平面与体的相对位置 截平面与投影面的相对位置 ★求截交线 ★分析圆柱体轮廓素线的投影
例2:求左视图




例2:求左视图
例3:求俯视图
例3:求俯视图
例4:求左视图

● ● ● ●
截交线的 空间形状? 空间形状?
● ●

截交线的已知投影? 截交线的已知投影? 截交线的侧面投 影是什么形状? 影是什么形状? ★找特殊点
k′ ′
k″
圆的半径? 圆的半径?
k
辅助圆法
需要自习内容
• P49-52 环的投影和环上面的点。
2-2 平面与平面立体表面相交
截切: 截切: 用一个平面与立体相交, 用一个平面与立体相交,截去立体的一 部分。 部分。
用以截切物体的平面。 • 截平面 —— 用以截切物体的平面。 截平面与物体表面的交线。 • 截交线 —— 截平面与物体表面的交线。 因截平面的截切, • 截断面 —— 因截平面的截切,在物体上形 成的平面。 成的平面。 讨论的问题: 讨论的问题:截交线的分析和作图 。
再取局部。 再取局部。
例2:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。 求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。
求八棱柱被平面P截切后的俯视图 截切后的俯视图。 例 3: 求八棱柱被平面 截切后的俯视图。
P′
4 ′≡ 5 ′ 7″ 8″ 5 6 5″ 6″ 3″ 4″ 2″ 1″ Ⅷ Ⅰ Ⅶ Ⅵ Ⅲ Ⅱ Ⅴ Ⅳ
例:求半球体截切后的俯视图和左视图。 求半球体截切后的俯视图和左视图。
㈣ 复合回转体的截切
例:求作顶尖的俯视图
● ●

● ●
● ●

● ●
● ● ● ●

首先分析复合回转体由哪些基本回转体组成 以及它们的连接关系,然后分别求出这些基本回 以及它们的连接关系,然后分别求出这些基本回 转体的截交线,并依次将其连接。 转体的截交线,并依次将其连接。
例5:求左视图
虚实分界点
㈡ 圆锥体的截切
根据截平面与圆锥轴线的相 对位置不同,截交线有五种形状。 对位置不同,截交线有五种形状。
PV θ PV PV θ α θ PV α PV
α
90° θ= 90° 圆
过锥顶 两相交直线
θ>α 椭圆
θ=α 抛物线
0° θ= 0°<α 双曲线
圆锥被正垂面截切, 例: 圆锥被正垂面截切,求 截交线,并完成三视图。 截交线,并完成三视图。
一、回转体截切的基本形式
截交线的性质: 截交线的性质: 截交线是截平面与回转体表面的共有线 共有线。 • 截交线是截平面与回转体表面的共有线。 • 截交线的形状取决于回转体表面的形状及 截平面与回转体轴线的相对位置。 截平面与回转体轴线的相对位置。 •截交线都是封闭的平面图形(封闭曲线或由 截交线都是封闭的平面图形 截交线都是封闭的平面图形( •直线和曲线围成)。 直线和曲线围成) 直线和曲线围成
k
2.圆锥体 2.圆锥体
⑴ 圆锥体的组成 圆锥面和底面组成 组成。 由圆锥面和底面组成。
圆锥面是由直线SA绕与 圆锥面是由直线 绕与 ⑵ 圆锥体的投影图 它相交的轴线OO1旋转而 它相交的轴线 在图示位置, 在图示位置,俯视图为一 成轮廓线素线的投影与 ⑶。 圆。称为锥顶,直线 称 另两个视图为等边三 S称为锥顶,直线SA称 称为锥顶 曲面的可见性的判断 角形, 。圆锥面上过锥顶 角形,三角形的底边为圆 为母线。 为母线 锥底面的投影, 锥底面的投影,两腰分别 ⑷ 圆锥面上取点 的任一直线称为圆锥面的 为圆锥面不同方向的两条 素线。 素线。 ★辅助直线法 轮廓素线的投影。 轮廓素线的投影。 ★辅助圆法
☆ 截平面与体的相对位置 ☆ 截平面与投影面的相对位置 分别求出截平面与棱面 的交线,并连接成多边形。 的交线,并连接成多边形。
★ 画出截交线的投影
确定截交线 的投影特性
截交线的形状
• 1.分析截平面与立体的相对位置以决定截 交线形状:多边形,其边数取决于截平 面截到的棱面数。 • 2. 分析截平面与投影面的相对位置以决 定截交线的投影形状。
PV PV PV
P
P
P
垂直 圆
倾斜 椭圆
平行 两平行直线
例1:求左视图 同一立体被多 个平面截切, 个平面截切,要逐 个截平面进行截交 线的分析和作图。 线的分析和作图。

解题步骤: 解题步骤:
★空间及投影分析 截平面与体的相对位置 截平面与投影面的相对位置 ★求截交线 ★分析圆柱体轮廓素线的投影
O A
O1 A1 a′ ′ a″ ″
⑵ 圆柱体的投影图 圆柱面的俯视图积聚 积聚成一 圆柱面的俯视图积聚成一 ⑶ 轮廓线素线的投影与曲面的 个圆, 个圆,在另两个视图上分别以 可见性的判断 两个方向的轮廓素线的投影表 a ⑷ 圆柱面上取点 示。
利用投影 的积聚性
利用45° 利用 °线作图
k" k'
在图示位置时, 在图示位置时,六棱柱的两 ⑶ 棱柱面上取点 由于棱柱的表面都是平 底面为水平面, 底面为水平面,在俯视图中反映 点的可见性规定: 点的可见性规定: 实形。前后两侧棱面是正平面, 实形。前后两侧棱面是正平面, 面,所以在棱柱的表面上取 若点所在的平面的投影 其余四个侧棱面是铅垂面, 其余四个侧棱面是铅垂面,它们 点与在平面上取点的方法相 可见,点的投影也可见; 可见,点的投影也可见 同。 的水平投影都积聚成直线, ;若 的水平投影都积聚成直线,与六 平面的投影积聚成直线, 平面的投影积聚成直线,点 边形的边重合。 边形的边重合。
a′ ′
a″ ″
(b )

b″ ″
b
a
的投影也可见。 的投影也可见。
2.棱锥 2.棱锥 ⑴ 棱锥的组成
由一个底面和几个 侧棱面组成 组成。 侧棱面组成。侧棱线交 于有限远的一点——锥 于有限远的一点 锥 顶。
s′ ′ s″ ″
⑵ 棱锥的投影图
棱锥处于图示位置时, 棱锥处于图示位置时, ⑶ 在棱锥面上取点 其底面ABC是水平面,在 是水平面, 其底面 是水平面 同样采用平面上取点法。 同样采用平面上取点法。 俯视图上反映实形。 俯视图上反映实形。侧棱 为侧垂面, 面SAC为侧垂面,另两个 为侧垂面 侧棱面为一般位置平面。 侧棱面为一般位置平面。
平面体的截切
一、平面截切的基本形式
截交线的性质: 截交线的性质:
• 截交线是一个由直线组成的封闭的平面多边形,其 截交线是一个由直线组成的封闭的平面多边形 封闭的平面多边形, 形状取决于平面体的形状及截平面对平面体的截切 位置。 位置。 截交线的每条边是截平面与棱面的交线 截平面与棱面的交线。 • 截交线的每条边是截平面与棱面的交线。 求截交线的实质是求两平面的交线
s′ ′ A

S O

O1

s″ ″
k′(n′) ′ ′

(n″) ″
k″ ″
n● s
k
如何在圆锥面 过锥顶作 上作直线? 上作直线? 一条素线。 一条素线。 圆的半径? 圆的半径?
3.圆球 3.圆球
⑴ 圆球的形成
圆母线以它的直 径为轴旋转而成。 径为轴旋转而成。
⑵ 圆球的投影图
三个视图分别为三 ⑶ 轮廓线的投影与曲 个和圆球的直径相等的 面可见性的判断 圆,它们分别是圆球三 个方向轮廓线的投影。 个方向轮廓线的投影 ⑷ 圆球面上取点 。
例:求半球体截切后的俯视图和左视图。 求半球体截切后的俯视图和左视图。
两个侧平面截圆球的截 水平面截圆球的截交线 交线的投影,在侧视图 交线的投影, 的投影, 的投影,在俯视图上为 上为部分圆弧, 上为部分圆弧,在俯视 部分圆弧, 部分圆弧,在侧视图上 图上积聚为直线。 图上积聚为直线。 积聚为直线。 积聚为直线。
★ 检查 尤其注意检查截 交线投影的类似性
例1:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。 求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。
棱线法! 棱线法! 我们采用的是
哪种解题方法? 哪种解题方法?
例2:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。 求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。
1′(2′) (2′
2″

1″

2 1
注意: 注意: 三面共点: 三面共点: 要逐个截平面分析和绘制 Ⅰ、Ⅱ 截交线。 两点分别 截交线。当平面体只有局 部被截切时, 部被截切时,先假想为整 同时位于三个面 体被截切, 体被截切,求出截交线后 上。
a′ ′ a
k′ ′ b′ ′ s k n b
n′
k″ ″ ″ (n″) c′ a″(c″) ′ ″ ″ c b″ ″
二、回转体
1.圆柱体 1.圆柱体
⑴ 圆柱体的组成 由圆柱面和两底面组成。 圆柱面和两底面组成。 组成 圆柱面是由直线AA 圆柱面是由直线 1绕与 它平行的轴线OO1旋转而成。 旋转而成。 它平行的轴线 直线AA 称为母线。 直线 1称为母线。 圆柱面上与轴线平行的任 一直线称为圆柱面的素线 素线。 一直线称为圆柱面的素线。
二、平面截切体的画图
关键是正确地画出截交线的投影。 求截交线的两种方法: ⒈ 求截交线的两种方法: 求各棱线与截平面的交点→棱线法。 ★ 求各棱线与截平面的交点→棱线法。 求各棱面与截平面的交线→棱面法。 ★ 求各棱面与截平面的交线→棱面法。 求截交线的步骤: ⒉ 求截交线的步骤: 确定截交 ★ 空间及投影分析 线的形状
⒉ 画出截交线的投影
当截交线的投影为非圆曲线时,其作图步骤为: 当截交线的投影为非圆曲线时,其作图步骤为: 先找特殊点,补充中间点。 ☆ 先找特殊点,补充中间点。 将各点光滑地连接起来, ☆ 将各点光滑地连接起来,并判断截交线的可 见性。 见性。
㈠ 圆柱体的截切
截平面与圆柱面的截交线的形状取决于 截平面与圆柱轴线的相对位置
截交线 截交线 的空间 的投影 如何找椭圆另 形状? 形状? 特性? 特性? 一根轴的端点? 一根轴的端点?
Fra Baidu bibliotek
★找特殊点 ★补充中间点 ★光滑连接各点 ★分析轮廓线的 投影
圆锥被正垂面截切, 例: 圆锥被正垂面截切,求 截交线,并完成三视图。 截交线,并完成三视图。
㈢ 球体的截切
平面与圆球相交, 平面与圆球相交,截交线的形 状都是圆, 状都是圆,但根据截平面与投影面 的相对位置不同, 的相对位置不同,其截交线的投影 可能为圆、椭圆或积聚成一条直线。 可能为圆、椭圆或积聚成一条直线。
例1:求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。 求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。
(4′ (4′) 3′ 1′ 2′ 4″
● ●
1″

2″

3″
4 3



1

2
几个棱面相交? 几个棱面相交? 截交线在俯、 截交线在俯、 ★ 求截交线 左视图上的形 ★ 分析棱线的投影 状?
★ 空间分析 截平面与体的 ★ 投影分析 交线的形状? 交线的形状?
二、求平面与回转体的截交线的一般步骤
⒈ 空间及投影分析
☆ 分析回转体的形状以及截平面与回转体轴线 的相对位置,以便确定截交线的形状 确定截交线的形状。 的相对位置,以便确定截交线的形状。 分析截平面与投影面的相对位置,明确截交 ☆ 分析截平面与投影面的相对位置,明确截交 线的投影特性,如积聚性、类似性等。 线的投影特性,如积聚性、类似性等。找出 截交线的已知投影,予见未知投影 已知投影 投影。 截交线的已知投影,予见未知投影。
2 ′≡ 3 ′≡ 6 ′≡ 7 ′ 1 ′≡ 8 ′ 8
7
3 1 2
4
截交线的投影 检查截交 分析棱线的 截交线的形状? 截交线的形状? 求截交线 特性? 特性? 投影 线的投影
求八棱柱被平面P截切后的俯视图 截切后的俯视图。 例 3: 求八棱柱被平面 截切后的俯视图。
2.3 平面与回转体表面相交

小 结
一、平面体的截交线一般情况下是由直线组成 的封闭的平面多边形,多边形的边是截平 的封闭的平面多边形,多边形的边是截平 面与棱面的交线。 面与棱面的交线。 求截交线的方法: 求截交线的方法:棱线法 棱面法 二、平面截切回转体,截交线的形状取决于截 平面截切回转体, 平面与被截立体轴线的相对位置。 平面与被截立体轴线的相对位置。 截交线是截平面与回转体表面的共有线。 截交线是截平面与回转体表面的共有线。 共有线


★补充中间点 ★光滑连接各点 ★分析轮廓素线的投影


例4:求左视图
★找特殊点 ★找中间点 ★光滑连接各点 ★分析轮廓素线的投影
椭圆的长、 椭圆的长、 短轴随截平面与 圆柱轴线夹角的 变化而改变。 变化而改变。
45° 45°
什么情况下 投影为圆呢? 投影为圆呢? 截平面与圆柱轴
线成45° 线成45°时。 45
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