Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Начертательная геометрия курс лекций

..pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.1 Mб
Скачать

В тех случаях, когда оси тел вращения пересекаются, бывает выгодно применить (как это будет показано в даль­ нейшем) вспомогательные шаровые поверхности.

Пересечение' цилиндров. На рис. 174 показано построение линии пересечения двух цилиндров. Построение линии пере­ сечения двух цилиндров начинаем прежде всего с нахождения на чертеже так называемых характерных точек. Характерны­ ми точками линии пересечения называются точки перегиба ее.

\

Рис. 174

 

Характерные точки принадлежат крайним (очерковым)

обра­

зующим цилиндров.

 

Так, например, точки / и 2 находим по профильной

проек­

ции, где крайняя правая образующая вертикального цилиндра

в этих точках пересекается с поверхностью горизонтального

цилиндра. Остается найденные точки спроецировать на фрон­

тальную проекцию этой

образующей,

где

она

совпадает

іс осью

цилиндра. Затем

отмечаем

эти

точки

и на

горизон­

тальной

проекции. Точки

3, 4 и 5,

6 лежат на

крайних обра-

370

зующих фронтальной проекции вертикального цилиндра. Эти точки также без дополнительных сечений и построений можно найти на профильной проекции тел. Данные образующие на профильной проекции совпадут с проекцией оси вертикаль­ ного цилиндра, и там, где они пересекутся с контуром гори­ зонтального цилиндра, будут лежать точки 3, 4 и 5, 6. Так же, как и точки 2, сносим их на фронтальную проекцию этих образующих. Точки 7, 8 и 9, 10 на фронтальной проекции лежат на крайних образующих горизонтального цилиндра. Эти точки можно определить по горизонтальной проекции. Образующие, на которых они находятся, совпадают с проек­ цией оси, и там, где ось пересечется с контуром вертикального цилиндра, будут находиться горизонтальные проекции точек пересечения 7, 8 я 9, 10. Остается спроецировать их на фрон­ тальную и профильную проекции этих образующих. Точки 11 и 12 лежат на образующей, которая на фронтальной проекции совпадает с проекцией оси горизонтального цилиндра. Эти две точки определяются также по горизонтальной проекции, от­ куда они проецируются на фронтальную и профильную проек­ ции.

Эти точки и носят название характерных или опорных точек линии пересечения. В ряде случаев одних характерных точек бывает недостаточно для построения линии перехода, поэтому обычно берут еще несколько вспомогательных пло­ скостей, которыми одновременно рассекают оба тела, и таким образом находят еще целый ряд вспомогательных точек, при­ надлежащих линии пересечения. В нашем примере взята только одна плоскость Р. Она расположена в пространстве параллельно плоскости V и рассекает оба цилиндра одновре­ менно. Вертикальный цилиндр рассечется плоскостью Р по образующим А я В, а горизонтальный — по образующим С и D. Эти четыре образующие, находясь в общей плоскости, при пересечении друг с другом дадут еще четыре вспомога­ тельные точки, принадлежащие линии сечения. На рис. 174 это будут точки 13, 14 и 15, 16. Чем больше таких вспомога­ тельных плоскостей будет взято на чертеже, тем больше по­ лучится точек, принадлежащих линии сечения, а следователь­ но, тем точнее будет проведена эта линия. Такие точки назы­ ваются вспомогательными.

Теперь остается только соединить полученные одноимен­ ные проекции Точек между собою. Очевидно, проекция линии пересечения на плоскости H совпадет с контуром вертикаль­ ного цилиндра, а на плоскости W—с контуром горизонталь­ ного цилиндра.

Проекция этой линии будет видна на плоскости V. Здесь, так же как и при пересечении двух призм в предыдущем при­ мере, следуя от точки V на профильной проекции по контуру

171

горизонтального цилиндра, мы соединяем эту точку с точка­ ми 13' и 14', затем соответственно с точками 7' и 8'. От этих точек линия пересечения на фронтальной проекции, обогнув крайнюю верхнюю образующую горизонтального цилиндра-, пойдет по направлению к точкам 3' и 5', находящимся на крайних образующих вертикального цилиндра, затем спу­ стится к точкам 11' и 12', а от них направится к точкам 4' и 6'. От точек 4' и 6' линия пересечения будет следовать к точ­ кам 9' и W; от них через точки 15' и 16' она придет к точке 2'.

Видимость линии пересечения на этом примере определя-

чется довольно просто. Если посмотрим справа на профильную проекцию, а это будет соответствовать виду цилиндров спе­ реди, то при этом окажется, что точки / " и 2" будут располо­

жены к нам ближе других, и поэтому они будут видны, а точ­

ки / / "

и 12" окажутся самыми дальними, находящимися

на

невидимой поверхности горизонтального - цилиндра, и

по­

этому

они будут невидимы на фронтальной проекции.

Это

и определяет видимость линии пересечения, т. е. так как точ­ ки 1 и 2 на виде спереди будут видны, то и линия, проходя­ щая через эти точки, должна быть видна. И, наоборот, если точки 11 и 12 на фронтальной проекции будут невидимы, то и линия пересечения в той части, проходя через эти точки, не

должна быть

видна.

 

 

 

 

 

 

Пересечение

призмы

с цилиндром.

На рис.

175

показано

построение линии • пересечения

поверхностей

треугольной

призмы и

цилиндра.

 

 

 

 

 

 

Построение линии пересечения следует начать с нахожде­

ния

точек

пересечения

ребер

призмы

с поверхностью (очер­

ком)

цилиндра. На плоскости

W — это точки 1 я 2,

лежащие

на ребре

С, и 3 и 4, лежащие

на

ребре В.

 

 

Затем

находим точки пересечения

крайних

(очерковых)

образующих цилиндра с поверхностью призмы. На плоскости

П это и будут характерные точки для

цилиндра — 5, 6, 7, 8,

9 и 10.

 

 

 

Для

наиболее точного построения

линии

пересечения

берем

еще несколько вспомогательных

сечений,

с помощью

которых получаем несколько дополнительных точек, принад­

лежащих линии

пересечения.

 

 

 

Пересечение

шара

с

цилиндром. На

рис. 176 показано по­

строение линии пересечения поверхности шара

с цилиндром.

В этом случае следует брать проецирующие

вспомогатель­

ные секущие плоскости,

направленные

параллельно

оси ци­

линдра и плоскости

V.

Такими плоскостями

цилиндр будет

рассекаться вдоль оси

по образующим, а шар — по

окруж­

ностям, проецирующимся на плоскость V без искажения.

Как и в предыдущих

примерах, следует начинать

построе­

ние линии пересечения

с характерных

точек.

 

 

172

 

 

 

 

 

 

Характерными здесь являются точки /, 2, 3, 4 и 5, 6. Точ­ ки / и 2 лежат на экваторе шара, и найти их на чертеже до­ вольно просто. Для этого проведем вспомогательную секущую плоскость, при помощи которой рассечем оба тела на части. Сечением на шаре будет окружность, совпадающая на гори­

зонтальной проекции с контуром шара.

Сечение

цилиндра

также пойдет по окружности, которая

на

горизонтальной

проекции совпадает с контуром цилиндра.

Теперь

там,

где

две окружности встретятся (пересекутся)

друг с другом,

по-

У

Рис. 175

лучатся точки 1 я 2. Остается спроецировать эти точки на фронтальную проекцию экватора шара.

Точки 3 и 4 лежат на главном меридиане шара. Для того чтобы построить их на чертеже, надо через этот меридиан провести вспомогательную секущую плоскость М, направлен­ ную параллельно плоскости V. Плоскость M рассечет цилиндр по образующим D, Е, а шар — по окружности, совпадающей с контуром шара на фронтальной проекции. Там, где фрон­ тальная проекция образующей Е пересечется с контуром шара на плоскости V, получатся фронтальные проекции точек встречи 3', 4', принадлежащих линии пересечения.

Для того чтобы найти на чертеже точки 5 и 6, проведем через диаметр цилиндра секущую плоскость N, которая рас-

173

сечет цилиндр по образующим А и В, а шар — по окружности, диаметр которой будет равен хорде KP. Там, где на фрон­ тальной проекции вспомогательная окружность диаметром, равным KP, пересечется с образующей цилиндра Ъ', будут находиться точки 5' и 6''.

a'd'

і

I

c'è'

X

Рис. 176

 

 

 

 

 

Для того чтобы получить наибольшее

количество

точек

для построения линии пересечения на плоскости

V,

берем

еще

ряд вспомогательных плоскостей (плоскости

R,

Р,

T, S

и

Q),

которые в свою очередь будут рассекать цилиндр по образую­ щим, а шар — по окружностям. Там, где эти фигуры вспомо­ гательных сечений будут пересекаться друг с другом, полу­

чатся вспомогательные промежуточные

точки: 7, 8,

9, 10, 11,

12 и 13, 14. Построив все эти точки на

фронтальной

проекции, х

174

соединяем их между собой плавной кривой. На горизонталь­ ной проекции линия пересечения пойдет по контуру цилиндра.

При определении видимости частей линии пересечения, пользуясь методом конкурирующих точек, находим, что на фронтальной проекции точка / будет видна, а точка 2 будет невидимой. Таким образом, та часть линии пересечения, кото­ рая проходит через точку 1, будет также видна, и поэтому она должна быть проведена на чертеже сплошной контурной линией. Та часть линии пересечения, которая проходит через точку 2, не должна быть видна, поэтому ее следует провести штрихами.

§ 40. Способ вспомогательных шаровых поверхностей

Для построения линии пересечения любых тел вращения, при условии, что их оси пересекаются (лежат в одной плос­ кости), прибегают к помощи так называемых вспомогатель­

ных шаровых поверхностей. Сущность этого метода

заключа­

ется в том,

что пересечение шара

с любым телом вращения,

у которого ось проходит

через

центр

шара,

происходит по

окружности. Эту линию

пересечения

всегда

можно

изобра­

зить в такой

системе плоскостей

проекций,

где она

будет

проецироваться или

без

искажения

как окружность,

или в

виде прямой

линии.

Это

будет

простейшая

форма

сечения,

которой можно воспользоваться при построении линии пере­ сечения двух тел вращения с пересекающимися осями.

На рис. 177 показано построение линии перехода двух конусов, оси которых пересекаются.

Из точки пересечения осей конусов с'с проводим вспомо­ гательную окружность, которая будет вертикальной проек­ цией вспомогательной сферы (окружность / ) .

Линия пересечения вспомогательной сферы с вертикаль­ ным конусом на плоскости V будет проецироваться в виде хорды 12'. Линия пересечения горизонтального конуса с этой сферой изобразится в виде хорды 3'4'. Обе эти хорды, пере­

секаясь, дадут нам

две

точки

е', /',

принадлежащие

линии

пересечения

конусов.

 

 

 

 

Точно такие же две хорды мы имеем и при выходе гори­

зонтального

конуса

из вертикального

с левой стороны. Там

мы

получим

хорды

5'6'

и 7'8',

которые, пересекаясь,

дадут

нам

еще две

точки,

принадлежащие

другой линии пересече­

ния.

 

 

 

 

 

 

 

Таким же образом мы можем провести еще столько вспо­ могательных сфер, сколько нам потребуется для построения линии пересечения этих конусов.

Линия пересечения пойдет через точки встречи крайних образующих Л и В, которые при проецировании на плоскость

175 •

Я расположатся на оси горизонтального конуса. Проекции остальных вспомогательных точек на плоскости Я мы можем

IS'

X

Рис. 177

получить путем проецирования этих точек на соответствую­ щие вспомогательные окружности, образованные пересече­ нием вспомогательных сфер с вертикальным конусом.

Г Л А В А V I

АКСОНОМЕТРИЯ

§ 41. Общие понятия

Изображения предметов на чертежах, построенные в орто­ гональных проекциях, позволяют точно установить форму, а при соблюдении определенного масштаба и их размеры,

176

Объясняется это тем, что каждая из проекций передает вид вычерчиваемого предмета с какого-либо одного направления,

например спереди,

сверху,

сбоку и т. д.

 

 

 

Однако, если отдельно взятую проекцию рассматривать не­

зависимо от других, общего представления о предмете

в це­

лом не получится

вследствие того,

что каждая из них имеет

лишь два измерения, третье всегда

отсутствует.

Так,

фрон­

тальная

проекция

(вид спереди) дает

представление

только

о длине

и высоте

предмета, ширина

(глубина)

отсутствует;

горизонтальная

проекция

(вид сверху) — лишь

о

длине и

ширине, высота

отсутствует и т. д.

 

 

 

 

 

Поэтому ортогональные проекции на взаимно перпендику­

лярные плоскости не дают возможности достаточно

наглядно

изобразить предмет, так как его

пространственные

 

формы

оказываются условно расчлененными на отдельные виды. Для того чтобы можно было получить представление о предмете в целом, надо иметь такую проекцию, на которой изобразились бы все три измерения предмета (3 вида).

Наибольшую наглядность дает коническая перспектива, где предмет изображается таким, каким он представляется нашему глазу при непосредственном его рассматривании. Этим методом пользуются строители, архитекторы, худож­ ники; для машиностроительного черчения он сложен и не­ удобен.

Вследствие этого в машиностроительном черчении получил большое распространение простой и довольно наглядный ме­ тод аксонометрических проекций, при котором проецирующие

лучи, в отличие от конической перспективы, являются

не схо­

дящимися, а параллельными между собою1 .

 

Название «аксонометрия»

образовано из сочетания

древне­

греческих слов: axon — ось

и metreo — измеряю — и в пере­

воде означает осемерие, т. е. это метод проекций, основанный на измерении по осям. Аксонометрические проекции, обладая хорошей наглядностью, ни в коем случае не могут заменить ортогональных, т.ак как искажают форму предметов и пред­ ставляют известную трудность в вычерчивании деталей слож­ ной'формы.

При построении аксонометрических проекций каких-либо геометрических элементов их относят к системе трех взаимно

перпендикулярных координатных осей. Эти элементы

вместе

с осями параллельно

проецируют

на некоторую

выбранную

плоскость, называемую плоскостью

аксонометрических

проек­

ций.

 

 

 

 

На рис. 178 даны

плоскость

аксонометрических

проек­

ций Р, направление проецирования

L и показана

схема

аксо-

1 Этот метод иногда

называют параллельной перспективой.

 

12

 

 

 

177

нометрического проецирования точки А, заданной в системе

координатных осей X, Y, Z, с ее прямоугольными

проекциями

на

плоскостях H, V и W. Проведя через соответствующие точки

параллельно направлению L проецирующие лучи до пересе­

чения с плоскостью

Р,

получим аксонометрическую проекцию

А1

точки А.

Точки

а и

а / , а " являются

аксонометрическими

проекциями

прямоугольных проекций точки А на

плоскостях

II,

V и W.

Такие проекции условились

называть

вторичными

Рис. 178

проекциями точки А. Проекции осей 0\Х\, О і у \ , 0\Zi назы­ вают аксонометрическими осями.

Взависимости от угла наклона проецирующих лучей по отношению к плоскости Р аксонометрические проекции раз­ деляются на прямоугольные и косоугольные.

Впервом случае проецирующие лучи перпендикулярны плоскости Р, во втором случае — наклонны.

Из рис. 178 видно, что отрезки

о а х , о а ѵ и о а г являются

со­

ответственно координатами X, Y, Z

точки А. Отрезки же о і

а х і ,

178

Oiüyi,

oxazi

— аксонометрические

проекции отрезков

оах>

ссіу,

о а 2 .

с тем что направление

проецирования не

парал­

В

связи

лельно ни одной из осей проекций

(X, Y, Z), отрезки,

распо­

ложенные в пространстве параллельно этим осям, спроецируются на плоскость Р с искажением.

Обозначим

 

оах

Л-*>

оау

А У

оаг

 

 

Здесь Кх, Ку,

Кг .называются коэффициентами

искажения

и представляют собой

отвлеченные

числа,

показывающие, в

каком отношении

искажаются координаты

X, Y и Z точки А

при

аксонометрическом

проецировании.

 

 

В

зависимости от коэффициентов

искажения

различают

три вида аксонометрических

проекций:

 

 

1)если все три коэффициента искажения равны между

собой (Kx=Ky=Kz), то аксонометрическая проекция назы­ вается изометрической (изометрия)

2)если равны между собой два коэффициента искажения

(например,

Кх-=КгфКѵ

или KX=KV¥=KZ),

то

аксонометри­

ческая

проекция называется диметрической

(диметрия)2 ;

3)

если коэффициенты

искажения не равны

между собою

хФКуфКг),

то проекция

называется триметрической (три-

метрия)3 .

 

 

 

 

 

Таким образом, при

аксонометрическом

проецировании

можем

иметь как изометрическую, диметрическую, триметри-

ческую прямоугольные проекции, так и изометрическую, ди­ метрическую и триметрическую косоугольные проекции.

 

 

 

§ 42. Косоугольная

диметрия

 

 

Одной

из наиболее

распространенных

аксонометрических

проекций, употребляемых

в

практике

машиностроительного

черчения,

благодаря своей

простоте

и

удобству

построения,

является

косоугольная

диметрия.

 

 

 

 

 

В этом случае

за

плоскость аксонометрических

проекций

Р принимаем

фронтальную

 

плоскость

V

(рис. 179) или ей

параллельную

(рис. 180). Тогда оси ОХ и OZ (рис. 179) ока­

жутся лежащими в плоскости Р(Ѵ),

и их проекции

на плос­

кость Р будут

совпадать с самими осями

при любом

направ-

1

Древнегреческое

isos — одинаковый;

одинаковые

коэффициенты

искажения по всем трем осям.

 

 

 

 

 

 

 

2

Древнегреческое

dis — двое;

одинаковые

коэффициенты

искажения

только по двум

осям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Древнегреческое

treis — три;

разные

коэффициенты

искажения по

всем

трем осям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

179

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ