机械制图第四章基本体及表面交线的投影

机械制图第四章基本体及表面交线的投影第一页，共九十页，编辑于2023年，星期一点的可见性规定：若点所在的平面的投影可见，点的投影也可见；若平面的投影积聚成直线，点的投影也可见。由于棱柱的表面都是平面，所以在棱柱的表面上取点与在平面上取点的方法相同。1.棱柱⑵棱柱的三视图⑶棱柱面上取点

aa

a

(b)b⑴棱柱的组成

b由两个底面和几个侧棱面组成。侧棱面与侧棱面的交线叫侧棱线，侧棱线相互平行。在图示位置时，六棱柱的两底面为水平面，在俯视图中反映实形。前后两侧棱面是正平面，其余四个侧棱面是铅垂面，它们的水平投影都积聚成直线，与六边形的边重合。4.1平面立体的投影第二页，共九十页，编辑于2023年，星期一()

s

s2.棱锥⑵棱锥的三视图⑶在棱锥面上取点

kk

k

b

a

cabc

a(c)bsn

n⑴棱锥的组成

n由一个底面和几个侧棱面组成。侧棱线交于有限远的一点——锥顶。同样采用平面上取点法。棱锥处于图示位置时，其底面ABC是水平面，在俯视图上反映实形。侧棱面SAC为侧垂面，另两个侧棱面为一般位置平。第三页，共九十页，编辑于2023年，星期一圆柱面的俯视图积聚成一个圆，在另两个视图上分别以两个方向的轮廓素线的投影表示。1.圆柱体⑵圆柱体的三视图

⑶轮廓线素线的投影与曲面的可见性的判断

⑷圆柱面上取点aa

a圆柱面上与轴线平行的任一直线称为圆柱面的素线。⑴圆柱体的组成由圆柱面和两底面组成。圆柱面是由直线AA1绕与它平行的轴线OO1旋转而成。A1AOO1直线AA1称为母线。利用投影的积聚性4.2曲面立体的投影第四页，共九十页，编辑于2023年，星期一5、圆柱表面上取点AC第五页，共九十页，编辑于2023年，星期一在图示位置，俯视图为一圆。另两个视图为等边三角形，三角形的底边为圆锥底面的投影，两腰分别为圆锥面不同方向的两条轮廓素线的投影。圆锥面是由直线SA绕与它相交的轴线OO1旋转而成。

S称为锥顶，直线SA称为母线。圆锥面上过锥顶的任一直线称为圆锥面的素线。O1O⑴圆锥体的组成

s●

s●2.圆锥体⑵圆锥体的三视图⑶轮廓线素线的投影与曲面的可见性的判断⑷圆锥面上取点

k★辅助直线法★辅助圆法(n)s●nk(n)●

k●由圆锥面和底面组成。SA如何在圆锥面上作直线？过锥顶作一条素线。圆的半径？第六页，共九十页，编辑于2023年，星期一三个视图分别为三个和圆球的直径相等的圆，它们分别是圆球三个方向轮廓线的投影。3.圆球圆母线以它的直径为轴旋转而成。⑵圆球的三视图⑶轮廓线的投影与曲面可见性的判断⑷圆球面上取点k辅助圆法kk⑴圆球的形成圆的半径？第七页，共九十页，编辑于2023年，星期一4、圆环

圆环可以看成是以圆为母线，绕与圆在同一平面内，但不通过圆心的轴线旋转而成。1）圆环的形成第八页，共九十页，编辑于2023年，星期一

2）圆环的画法第九页，共九十页，编辑于2023年，星期一3）圆环的投影特点第十页，共九十页，编辑于2023年，星期一4）圆环投影可见性的判别由前向后看，此部分可见由上向下看，此部分可见第十一页，共九十页，编辑于2023年，星期一m1'25）圆环表面上取点m'（n'）12'第十二页，共九十页，编辑于2023年，星期一截切：用一个平面与立体相交，截去立体的一部分。截平面——用以截切物体的平面。截交线——截平面与物体表面的交线。截断面——因截平面的截切，在物体上形成的平面。讨论的问题：截交线的分析和作图。4.3平面体及回转体的交线—截交线第十三页，共九十页，编辑于2023年，星期一平面体的截切一、平面截切的基本形式截交线是一个由直线组成的封闭的平面多边形，其形状取决于平面体的形状及截平面对平面体的截切位置。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截交线的性质：第十四页，共九十页，编辑于2023年，星期一二、平面截切体的画图⒈求截交线的两种方法：★求各棱线与截平面的交点→棱线法。★求各棱面与截平面的交线→棱面法。关键是正确地画出截交线的投影。⒉求截交线的步骤：☆截平面与体的相对位置☆截平面与投影面的相对位置确定截交线的投影特性确定截交线的形状★空间及投影分析★画出截交线的投影分别求出截平面与棱面的交线，并连接成多边形。第十五页，共九十页，编辑于2023年，星期一例1：求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。321(4)1●2●4●3●1●2●4●★空间分析交线的形状？3●★投影分析★求截交线★分析棱线的投影★检查尤其注意检查截交线投影的类似性截平面与体的几个棱面相交？截交线在俯、左视图上的形状？第十六页，共九十页，编辑于2023年，星期一例1：求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。我们采用的是哪种解题方法？棱线法！第十七页，共九十页，编辑于2023年，星期一例2：求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。121(2)Ⅰ、Ⅱ两点分别同时位于三个面上。三面共点：2●1●

注意：要逐个截平面分析和绘制截交线。当平面体只有局部被截切时，先假想为整体被截切，求出截交线后再取局部。第十八页，共九十页，编辑于2023年，星期一例2：求四棱锥被截切后的俯视图和左视图。第十九页，共九十页，编辑于2023年，星期一例3:求八棱柱被平面P截切后的俯视图。P截交线的形状？ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ15432876截交线的投影特性？2≡3≡6≡71≡84≡5求截交线15476328分析棱线的投影检查截交线的投影第二十页，共九十页，编辑于2023年，星期一例3:求八棱柱被平面P截切后的俯视图。第二十一页，共九十页，编辑于2023年，星期一

例4：

求立体切割后的投影431265ⅠⅥⅤⅣⅢⅡ114565234（6）（2）（3）第二十二页，共九十页，编辑于2023年，星期一

例题5：

求立体截割后的投影7"11"8"87111"2"10"5"6"9"4"3"961（3）2（4）105ⅠⅪⅡⅨⅩⅣⅢ1'（2'）8'3'（4'）10'（5'）9'11'（6'）（7'）第二十三页，共九十页，编辑于2023年，星期一

例题6：

求立体切割后的投影1（2）3412642156346（5）3（4）ⅢⅠⅥⅣⅡⅤ第二十四页，共九十页，编辑于2023年，星期一一、回转体截切的基本形式截交线的性质：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。截交线都是封闭的平面图形。回转体的截切第二十五页，共九十页，编辑于2023年，星期一二、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。☆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。找出截交线的已知投影，予见未知投影。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：☆将各点光滑地连接起来，并判断截交线的可见性。☆先找特殊点，补充中间点。第二十六页，共九十页，编辑于2023年，星期一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垂直圆椭圆平行两平行直线倾斜PVPPVPPVP第二十七页，共九十页，编辑于2023年，星期一例1：求左视图★空间及投影分析★求截交线★分析圆柱体轮廓素线的投影截平面与体的相对位置截平面与投影面的相对位置●●解题步骤：同一立体被多个平面截切，要逐个截平面进行截交线的分析和作图。●●第二十八页，共九十页，编辑于2023年，星期一例1：求左视图★空间及投影分析★求截交线★分析圆柱体轮廓素线的投影截平面与体的相对位置截平面与投影面的相对位置解题步骤：第二十九页，共九十页，编辑于2023年，星期一例2：求左视图●●●●第三十页，共九十页，编辑于2023年，星期一例2：求左视图第三十一页，共九十页，编辑于2023年，星期一例3：求俯视图第三十二页，共九十页，编辑于2023年，星期一例3：求俯视图第三十三页，共九十页，编辑于2023年，星期一截交线的已知投影？●●●●●●●●●●●●例4：求左视图★找特殊点★补充中间点★光滑连接各点★分析轮廓素线的投影截交线的侧面投影是什么形状？截交线的空间形状？第三十四页，共九十页，编辑于2023年，星期一例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第三十五页，共九十页，编辑于2023年，星期一椭圆的长、短轴随截平面与圆柱轴线夹角的变化而改变。45°什么情况下投影为圆呢？截平面与圆柱轴线成45°时。第三十六页，共九十页，编辑于2023年，星期一例5：求左视图例5：求左视图虚实分界点第三十七页，共九十页，编辑于2023年，星期一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。过锥顶两相交直线PV圆PVθθ=90°PV椭圆αθθ＞α抛物线PVθαθ=α双曲线PVαθ=0°＜α第三十八页，共九十页，编辑于2023年，星期一1、平面与圆锥相交的截交线圆椭圆三角形双曲线加直线段抛物线加直线段第三十九页，共九十页，编辑于2023年，星期一例1:圆锥被正垂面截切，求截交线，并完成三视图。截交线的空间形状？截交线的投影特性？★找特殊点如何找椭圆另一根轴的端点？★补充中间点★光滑连接各点★分析轮廓线的投影第四十页，共九十页，编辑于2023年，星期一例:圆锥被正垂面截切，求截交线，并完成三视图。第四十一页，共九十页，编辑于2023年，星期一

例题2：求圆锥截交线解题步骤1．分析截平面为正平面，截交线为双曲线；截交线的水平投影和侧面投影已知，正面投影为双曲线并反映实形；2．求出截交线上的特殊点A、C；3．求出一般点B；4．光滑且顺次地连接各点，作出截交线，并且判别可见性；5．整理轮廓线。a"a'acbb"b'c"c'第四十二页，共九十页，编辑于2023年，星期一

例题3：求圆锥截交线解题步骤1．分析截平面为正垂面侧平面，截交线为部分椭圆和梯形的组合；其水平投影为部分椭圆和直线的组合，侧面投影为部分椭圆和梯形的组合；2．求出截交线上的特殊点Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；3．出一般点Ⅳ、Ⅴ；4．光滑且顺次地连接各点，作出截交线，并且判别可见性；5．整理轮廓线。a2314"5"1"1'a'2"3"2'3'544'5'第四十三页，共九十页，编辑于2023年，星期一㈢球体的截切平面与圆球相交，截交线的形状都是圆，但根据截平面与投影面的相对位置不同，其截交线的投影可能为圆、椭圆或积聚成一条直线。第四十四页，共九十页，编辑于2023年，星期一例：求半球体截切后的俯视图和左视图。水平面截圆球的截交线的投影，在俯视图上为部分圆弧，在侧视图上积聚为直线。两个侧平面截圆球的截交线的投影，在侧视图上为部分圆弧，在俯视图上积聚为直线。第四十五页，共九十页，编辑于2023年，星期一例：求半球体截切后的俯视图和左视图。第四十六页，共九十页，编辑于2023年，星期一●●●●●●●●●●㈣复合回转体的截切●●●●●●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转体的截交线，并依次将其连接。例：求作顶尖的俯视图第四十七页，共九十页，编辑于2023年，星期一小结一、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，多边形的边是截平面与棱面的交线。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。第四十八页，共九十页，编辑于2023年，星期一当截交线的投影为非圆曲线时，要先找特殊点，再补充中间点，最后光滑连接各点。注意分析平面体的棱线和回转体轮廓素线的投影。⑵分析截平面与被截立体对投影面的相对位置，以确定截交线的投影特性。⒉求截交线三、解题方法与步骤⒈空间及投影分析⑴分析截平面与被截立体的相对位置，以

确定截交线的形状。第四十九页，共九十页，编辑于2023年，星期一⒊当单体被多个截平面截切时，要逐个截平面进行截交线的分析与作图。当只有

局部被截切时，先按整体被截切求出截

交线，然后再取局部。

⒋求复合回转体的截交线，应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

回转体的截交线，并依次将其连接。第五十页，共九十页，编辑于2023年，星期一平面体与回转体相贯回转体与回转体相贯多体相贯4.4两回转体表面相交—截交线1.相贯的形式两立体相交叫作相贯，其表面产生的交线叫做相贯线。

本章主要讨论回转立体相交时其表面相贯线的投影特性及画法。第五十一页，共九十页，编辑于2023年，星期一2.相贯线的主要性质其作图实质是找出相贯的两立体表面的若干共有点的投影。★共有性★表面性相贯线位于两立体的表面上。相贯线是两立体表面的共有线。★封闭性相贯线一般是封闭的空间折线（通常由直线和曲线组成）或空间曲线。第五十二页，共九十页，编辑于2023年，星期一1.相贯线的性质相贯线一般为光滑封闭的空间曲线，它是两回转体表面的共有线。2.作图方法利用投影的积聚性直接找点。用辅助平面法。先找特殊点。⒊作图过程补充中间点。确定交线的弯曲趋势确定交线的范围第五十三页，共九十页，编辑于2023年，星期一例1：圆柱与圆柱相贯，求其相贯线。●●●●●●●●●

空间及投影分析：小圆柱轴线垂直于H面，水平投影积聚为圆，根据相贯线的共有性，相贯线的水平投影即为该圆。大圆柱轴线垂直于W面，侧面投影积聚为圆，相贯线的侧面投影在该圆上。求相贯线的投影：利用积聚性，采用表面取点法。☆找特殊点☆补充中间点☆光滑连接第五十四页，共九十页，编辑于2023年，星期一例1：圆柱与圆柱相贯，求其相贯线。第五十五页，共九十页，编辑于2023年，星期一当圆柱直径变化时，相贯线的变化趋势。交线向大圆柱一侧弯交线为两条平面曲线（椭圆）第五十六页，共九十页，编辑于2023年，星期一例2：补全主视图●●●●●●●●●●●●●●●●●●●★外形交线◆两外表面相贯◆一内表面和一外表面相贯★内形交线◆两内表面相贯第五十七页，共九十页，编辑于2023年，星期一例2：补全主视图无轮是两外表面相贯，还是一内表面和一外表面相贯，或者两内表面相贯，求相贯线的方法和思路是一样的。小结：第五十八页，共九十页，编辑于2023年，星期一曲面立体相贯线的性质图例第五十九页，共九十页，编辑于2023年，星期一例3：圆柱与圆锥相贯，求其相贯线的投影。◆空间及投影分析：相贯线为一光滑的封闭的空间曲线。它的侧面投影有积聚性，正面投影、水平投影没有积聚性，应分别求出。◆解题方法：辅助平面法第六十页，共九十页，编辑于2023年，星期一辅助平面法：根据三面共点的原理，利用辅助平面求出两回转体表面上的若干共有点，从而画出相贯线的投影。作图方法：

假想用辅助平面截切两回转体，分别得出两回转体表面的截交线。由于截交线的交点既在辅助平面内，又在两回转体表面上，因而是相贯线上的点。辅助平面的选择原则：

使辅助平面与两回转体表面的截交线的投影简单易画，例如直线或圆。一般选择投影面平行面第六十一页，共九十页，编辑于2023年，星期一例3：圆柱与圆锥相贯，求其相贯线的投影。假想用水平面P截切立体，P面与圆柱体的截交线为两条直线，与圆锥面的交线为圆，圆与两直线的交点即为交线上的点。P●●●●第六十二页，共九十页，编辑于2023年，星期一●例3：圆柱与圆锥相贯，求其相贯线的投影。●●●●●●●●●●●●解题步骤：★求特殊点★用辅助平面法求中间点★光滑连接各点●●第六十三页，共九十页，编辑于2023年，星期一例3：圆柱与圆锥相贯，求其相贯线的投影。解题步骤：★求特殊点★用辅助平面法求中间点★光滑连接各点第六十四页，共九十页，编辑于2023年，星期一123例4：补全主视图●●●●●●●●这是一个多体相贯的例子，首先分析它是由哪些基本体组成的，这些基本体是如何相贯的，然后分别进行相贯线的分析与作图。由哪些立体组成呢？哪两个立体相贯？１与２１与３2与3第六十五页，共九十页，编辑于2023年，星期一例4：补全主视图三面共点●●●作图时要抓住一个关键点，相贯线汇交于这一点。哪个点呢？第六十六页，共九十页，编辑于2023年，星期一

例5：

平面立体与曲面立体相贯，完成相贯线投影

解题步骤1．分析相贯线为三段圆弧的组合；相贯线的水平投影已知，可利用表面取点法求共有点；2．求出相贯线上的特殊点Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ；3．求出若干个一般点Ⅷ、Ⅸ；4．光滑且顺次地连接各点，作出相贯线，并且判别可见性；5．整理轮廓线。THSHPH35QH123'9'8'6'7'1'2'4'5'46789第六十七页，共九十页，编辑于2023年，星期一例题6：平面立体与曲面立体相贯，完成相贯线的投影

解题步骤1．分析相贯线为圆弧和双曲线的组合；相贯线的侧面投影已知，可利用表面取点法求共有点；2．求出相贯线上的特殊点Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ；3．求出一般点Ⅲ；4．光滑且顺次地连接各点，作出相贯线，并且判别可见性；5．整理轮廓线。第六十八页，共九十页，编辑于2023年，星期一注意：

1、相贯线的特殊情况（1）两个回转体具有公共轴线时，其表面的相贯线为圆，并且该圆垂直于公共轴线。当公共轴线处于投影面垂直位置时，相贯线有一个投影反映圆的实形，其余投影积聚为直线。（2）外切于同一球面的圆锥、圆柱相交时，其相贯线为两条平面曲线—椭圆。当两立体的相交两轴线同时平行于某一投影面时，则此两椭圆曲线在该投影面上的投影，为相交两直线。第六十九页，共九十页，编辑于2023年，星期一当两个回转体具有公共轴线时，其表面的相贯线为圆第七十页，共九十页，编辑于2023年，星期一外切于同一球面的圆锥、圆柱相交时，其相贯线为两条平面曲线—椭圆第七十一页，共九十页，编辑于2023年，星期一2、相贯线的变化趋势1．两圆柱相贯线的变化趋势（一）2．两圆柱相贯线的变化趋势（二）3．圆柱与圆锥相贯线的变化趋势（一）4．圆柱与圆锥相贯线的变化趋势（二）第七十二页，共九十页，编辑于2023年，星期一圆柱相贯线的变化趋势（一）第七十三页，共九十页，编辑于2023年，星期一两圆柱相贯线的变化趋势（二）第七十四页，共九十页，编辑于2023年，星期一圆柱与圆锥相贯线的变化趋势（一）第七十五页，共九十页，编辑于2023年，星期一圆柱与圆锥相贯线的变化趋势（二）第七十六页，共九十页，编辑于2023年，星期一例题7：求圆柱与圆锥的相贯线yyPW1PV14"yy4'PV2PW23"PV3PW35"11'1"2'2"2453'35'解题步骤1分析相贯线的侧面投影已知，可利用辅助平面法求共有点；2求出相贯线上的特殊点Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；3求出若干个一般点Ⅳ、Ⅴ；4光滑且顺次地连接