1. 圆球截切的基本形式
圆球被平面截切,其截交线的形状都是圆。但根据截平面(平行面、垂直面和一般位置平面)与投影面的相对位置不同,其截交线的投影可能是圆、椭圆或积聚成一条直线。
表5-3 圆球截切的基本形式
本书只研究特殊的截平面即平行面和垂直面两种,其中平行面以正平面为例,垂直面以正垂面为例。所以,截交线有两种基本形式,被截切圆球有两种基本形式,如表5-3所示。
2. 圆球截切的投影图
若截切圆球的截平面为垂直面时,截交线在与截平面垂直投影面上的投影积聚为一条直线,直线长度为截交线圆的直径或弦长,其余两个投影为椭圆或椭圆的一部分。
【例5-9】 如图5-11(a)所示,圆球被正垂面截切,已知其正面投影,求截交线的水平投影和侧面投影。
分析:因截平面为正垂面,故截交线的正面投影积聚为一条直线段,其长度等于圆的直径,而水平和侧面投影均为椭圆。由圆球的正面投影可知,截交线的直径AB是水平投影、侧面投影椭圆的短轴,端点A、B是截交线上的最高点和最低点,也是最左、最右点,还是圆球正面转向轮廓线上的点。AB共轭直径CD是水平投影、侧面投影的长轴,其端点是截交线上的最前、最后点,属于圆球上的一般位置的点。
作图步骤:
(1)先画出完整圆锥体的三面投影。
(2)求出正垂面截切圆球的投影。
1)求特殊点A、B、C、D的投影。因A、B为圆球转向轮廓线上的点,则可直接求出其水平投影a′、b′和侧面投影a″、b″。
2)求一般位置点的投影。由于C、D、E、F、G、H各点都是一般位置的点,应采用辅助平面法进行求解,如图5-12(b)所示。
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5-12(b)所示。
(3)整理各转向轮廓线投影,判别可见性。
(4)检查、校核,擦去辅助线及多余的图线,按图线加深、加粗,完成被截圆球的投影图,如图5-12(c)所示。(www.daowen.com)
若截切圆球的截平面为平行面时,截交线在与截平面平行投影面上的投影为圆或圆的一部分,其余两个投影均积聚为直线段。
图5-12 圆球截切的投影图
(a)已知条件;(b)求截交线水平和侧面投影;(c)整理后的结果
【例5-10】 如图5-13(a)所示,已知半圆球截切的主视图,求半圆球截切后的俯视图和左视图。
分析:由已知条件可知,半圆球被三个平行平面截切。其中,有两个侧平面截半圆球,其截交线的投影,在侧视图上为部分圆弧,在俯视图上积聚为直线;而水平面截半圆球截交线的投影,在俯视图上为两段圆弧,在侧视图上积聚为直线。因半圆球为对称物体,则只需研究一半即可。
作图步骤:
(1)画出完整半圆球的俯视图和左视图。
(2)求截交线的水平投影。延长(b′)a′与半圆球转向轮廓线相交于点f′,过f′作铅垂线相交于点f,以半圆球球心的水平投影为圆心,画过f点的圆;分别过a′、d′点作铅垂线与刚画的圆相交于点a、b、c、d即为截交线上点的水平投影。
(3)求截交线的侧面投影。过e′作水平线与竖直中心线相交点e″。以半圆球球心的侧面投影为圆心,画过e″点的圆;根据点的投影规律即可求出各点的侧面投影a″、b″、c″、d″。如图5-13(b)所示。
(4)依次光滑连接同面各点投影,如图5-13(b)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,完成被截半圆球的俯视图和左视图,如图5-13(c)所示。
图5-13 半圆球截切的投影
(a)已知条件;(b)求截交线水平和侧面投影;(c)整理后的结果
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