理论教育 圆锥体截切的投影及其求解方法

圆锥体截切的投影及其求解方法

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:表5-2圆锥体截切的基本形式2. 圆锥体截切的投影图 如图5-9所示,圆锥体被水平面截切,求出截交线的另外两个投影。其双曲线、直线均为待求的投影。3)依次光滑连接同面相应各点即得截交线的水平投影。

圆锥体截切的投影及其求解方法

1. 圆锥体截切的基本形式

截平面与圆锥体轴线的相对位置有五种关系,因此其截交线有五种基本形状,被截切圆锥体有五种基本形式,如表5-2所示。一般情况用θ表示截平面与圆锥体轴线间的夹角,正圆锥体的半顶角用α表示。

表5-2 圆锥体截切的基本形式

2. 圆锥体截切的投影图

【例5-6】 如图5-9(a)所示,圆锥体被水平面截切,求出截交线的另外两个投影。

分析:由条件可知,截交线的水平投影是双曲线和直线,而在侧面的投影积聚为一条直线。其双曲线、直线均为待求的投影。

图5-9 被截圆锥体的投影

(a)已知条件;(b)求截交线的投影;(c)整理后的结果

作图步骤:

(1)画出圆锥体完整的水平投影(即等腰三角形)和侧面投影(即圆)。

(2)求出特殊点a′、b′、(c′)的水平和侧面投影。分别过点a′、b′、(c′)作水平线分别与垂直中心线、圆相交,所得交点a″、b″、c″即为截交线特殊点侧面投影;根据点的投影规律求出其水平投影a、b、c,如图5-9(b)所示。

(3)求一般点d′、(e′)的水平和侧面投影。采用辅助平面法求解,过点d′作铅垂线与圆锥体转向轮廓线相交于点1′,再过点1′作水平线与侧面投影的垂直中心线相交即为1″,画以圆锥体顶点的侧面投影为圆心,过点1″的圆,并与截交线的侧面投影b″c″相交于两点即为一般点的侧面投影d″点和e″点;根据点的投影规律求出其水平投影d、e,如图5-9(b)所示。

(4)依次光滑连接a、b、c、d、e便得到双曲线的水平投影。

(5)整理各转向轮廓线投影,判别可见性。

(6)检查、校核,擦去辅助线及多余的图线,按图线加深、加粗,完成被截圆锥体的投影图,如图5-9(c)所示。

【例5-7】 如图5-10(a)所示,圆锥体被正垂面截切,已知被截圆锥体的主视图,求其俯视图、左视图。

分析:由条件可知,圆锥体被正垂面所截,截交线的水平投影和侧面投影均为抛物线和直线。由主视图可知,点A、B为截交线水平投影(抛物线)的最前、最后点;直线AB为截交线水平投影最左线,点C为最右点即抛物线顶点。根据点的投影规律求出截交线的侧面投影。此例题采用平面辅助法求解。读者可用素线法自己进行分析。

作图步骤:

(1)先画出完整圆锥体的水平投影、侧面投影。

(2)求截交线的水平投影,如图5-11(b)所示。

1)求特殊点的水平投影。分别过点a′、(b′)作铅垂线与圆锥体底圆水平投影相交于a、b,过点c′作铅垂线与圆锥体底圆水平投影中心线相交于点c。

2)求一般位置点的水平投影。过d′作水平线与圆锥体右母线相交于点1′,过点1′作铅垂线交水平中心线于1,以顶点s为圆心,s1为半径画圆,然后过d′(e′)作铅垂线与刚画的圆相交于点d、e;同理可求点f′、(g′)的水平投影f′、g′。(www.daowen.com)

3)依次光滑连接同面相应各点即得截交线的水平投影。

(3)求截交线的侧面投影。根据点的投影规律即可求出各点的侧面投影a″、b″、c″、d″、e″、f″、g″,依次光滑连接相应点得到截交线的侧面投影,如图5-11(b)所示。

(4)整理各转向轮廓线投影,判别可见性。

(5)检查、校核,擦去辅助线及多余的图线,按图线加深、加粗,完成被截圆锥体主视图、左视图,如图5-10(c)所示。

图5-10 被截切圆锥体的投影

(a)已知条件;(b)求截交线的两面投影;(c)整理后的结果

【例5-8】 如图5-11(a)所示,已知被截圆锥体的正面投影,求其另两个投影。

图5-11 被多个平面截切圆锥体的投影

(a)已知条件;(b)求水平截切的投影;(c)求平行母线截切的投影;(d)整理后的结果图

分析:由条件可知,圆锥体被三个平面截切,三个截平面为垂直于圆锥轴线(即水平截面)、平行于轴线(这里是过轴线的侧平面)。因此,可根据有关特殊平面位置的投影特性进行分析与求解。水平截平面截交线为圆,倾斜于轴线且θ=α截平面截交线为抛物线,而平行于轴线的截平面,其截交线为三角形。画图时,可先求出单个截平面的截交线,再综合分析得出全图。

作图步骤:

(1)先画出完整圆锥体的三面投影。

(2)求出水平截切圆锥体的投影。由于截交线在水平面的投影反映实形,因此,过点a′作铅垂线与圆锥水平投影圆的水平中心线相交一点即为a,以圆锥顶点的水平投影为圆心,画出过点a的圆;过b′点作铅垂线与刚画出的圆相交两点即为b、c,再根据点的投影规律即可求出截交线侧面投影a″、b″、c″,如图5-11(b)所示。

(3)求出倾斜于轴线,且θ=α为截平面截切圆锥的投影。

1)求特殊点的投影。延长b′d′与圆锥转向轮廓线相交于点4′,过点4′作水平线与圆锥侧面投影垂直中心线相交于点4″即为抛物线顶点投影;由于点b′、(c′)是水平截切面与角θ=α截平面交线上的点,因此,点b′、(c′)既是圆周上的点,也是抛物线上的点;同理,点d′、(e′)是两个截平面上的点,过点d′作水平线与圆锥侧面投影的转向轮廓线相交两点即为d″、e″。

2)求一般点的投影。过点1′作水平线与圆锥转向轮廓线相交点3′,过点3′作铅垂线与圆锥水平投影圆的水平中心线相交于点3,以圆锥顶点的水平投影为圆心,画出过点3的圆,过点1′作铅垂线与刚画的圆交于点1、2;根据点的投影规律求出点1″、2″。

3)依次光滑连接同面各点投影即可得到抛物线的水平和侧面投影,如图5-11(c)所示。

(4)求出平行于轴线(这里是过轴线)截平面截切圆锥的投影。由于该截平面过轴线,因此,截交线的侧面投影为三角形,即圆锥项点的侧面投影和点d″、e″三点连接而成,如图5-11(c)所示。

(5)整理各转向轮廓线投影,判别可见性。

(6)检查、校核,擦去辅助线及多余的图线,按图线加深、加粗,完成被截圆锥体的投影图,如图5-11(d)所示。

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