§4-2 回转体的投影
表面由回转面或者回转面与平面构成的立体称为回转体。立体的投影是立体各表面投影的总和。因此,画回转体的投影实质就是画给定了位置的回转面和平面的投影。运用前面所学回转面及平面的投影特征可完成回转体的投影作图。
一、圆柱
圆柱的表面由圆柱面及顶、底两平面构成。画圆柱的三面投影时,应尽可能将圆柱面的轴线放置为投影面垂直线,如图4-17a所示,其轴线为铅垂线。
1.投影分析(以轴线为铅垂线的圆柱为例,图4-17)
图4-17 圆柱的三面投影
轴线为铅垂线的圆柱,其顶、底面是水平面,圆柱面是铅垂柱面。 (1) 分析H面投影
H面投影是一个圆。该圆区域是圆柱顶、底面投影的重合(反映顶、底面实形),该圆区域内可见的是顶面投影,不可见的是底面的投影,圆周为柱面投影的积聚。 (2) 分析V面投影
V面投影是一个矩形。矩形的上、下边是圆柱顶、底面V面投影的积聚,两侧边(a′a′、b′b′)是圆柱面V面转向线AA、BB的投影。在矩形区域内可见的是前半柱面的投影,不可见的是后半柱面的投影。铅垂柱面V面转向线AA、BB是圆柱面上最左、最右两素线,是前、后半柱面的分界线,它们的H面、W面投影不用绘制,但应注意它们的投影位置aa、bb,a″a″、b″b″。 (3) 分析W面投影
W面投影是一个矩形。矩形的上、下边是圆柱顶、底面W面投影的积聚,两侧边(c″c″、d″d″)是圆柱面W面转向线CC、DD的投影。在矩形区域内可见的是左半柱面的投影,不
可见的是右半柱面的投影。铅垂柱面W面转向线CC、DD是圆柱面上最前、最后两素线,是左、右半柱面的分界线,它们的H面、V面投影不用绘制,但应注意它们的投影位置cc、dd、c′c′、d′d′。
2.作图(图4-17b)
1) 画轴线的三面投影(轴线投影积聚成点时,应画成垂直相交的两条细点画线)。 2) 画顶、底面的三面投影(先画反映实形的H面投影,再画有积聚性的V面、W面投影)。 3) 画柱面的三面投影(画AA、BB的V面投影,画CC、DD的W面投影)。 常见圆柱的三面投影见图4-18所示。
图4-18 圆柱的三面投影
3.表面取点
轴线垂直于投影面的圆柱,其表面总有积聚性投影出现。如轴线铅垂的圆柱,顶、底面的V面、W面投影具有积聚性,柱面的H面投影具有积聚性(图4-17b);轴线侧垂的圆柱,左、右端面的V面、H面投影具有积聚性,柱面的W面投影具有积聚性(图4-19a)。因此在圆柱表面取点不用先作辅助线,可利用积聚性直接求解。 〔例4-2〕完成图4-19a所示圆柱表面点M、点K的其余投影。
图4-19 圆柱表面取点
分析:从k′、(m)的位置可知,点K位于上半圆柱面上,点M位于圆柱V面转向线(前、
后半柱面分界线)上。圆柱轴线是侧垂线,圆柱面的W面投影具有积聚性。因此,k″、m″均应位于圆柱面投影积聚的圆周上。
1)由k′求出k″,再由k′、k″求出k,k为可见。 2)由(m)求出m′及m″,m′可见。
注意:当点位于具有积聚性投影的面上时,则点的投影在具有积聚性面的投影上,其投影可不判可见性,如该例中的k″。
二、圆锥
圆锥的表面由圆锥面及底面构成。画圆锥的三面投影时,应尽可能将圆锥面的轴线放置为投影面垂直线,如图4-20a所示,其轴线为铅垂线。
1.投影分析(以轴线为铅垂线的圆锥为例,图4-20)
由于轴线是铅垂线,因此,圆锥底面就为水平面,圆锥面的三面投影均无积聚性。
图4-20 圆锥的三面投影
(1) 分析H面投影
H面投影是一个圆。该圆区域是圆锥面与底面投影的重合(是底面实形),该圆区域内可见的是圆锥面投影,不可见的是底面的投影。 (2)分析V面投影
V面投影是一个等腰三角形。三角形的底边是圆锥底面投影的积聚,三角形的两腰(s′a′、s′b′)是圆锥面V面转向线SA、SB的投影。在三角形区域内可见的是前半锥面的投影,不可见的是后半锥面的投影。该圆锥面V面转向线SA、SB是圆锥面上最左、最右两素线,是前、后半锥面的分界线,它们的H面、W面投影不用绘制,但应注意它们的投影位置sa、sb,s″a″、s″b″。 (3) 分析W面投影
W面投影也是一个等腰三角形。三角形的底边是圆锥底面投影的积聚,三角形的两腰,(s″c″、s″d″)是圆锥面W面转向线SC、SD的投影。在三角形区域内可见的是左半锥面的投影,不可见的是右半锥面的投影。该圆锥面W面转向线SC、SD是圆锥面上最前、最后两素线,是左、右半锥面的分界线,它们的H面、V面投影不用绘制,但应注意它们的投影位置sc、sd、s′c′、s′d′。
2.作图(图4-20)
1) 画轴线的三面投影。
2) 画底面的三面投影(先画反映实形的H面投影,再画有积聚性的V面、W面投影)。 3) 画圆锥面的三面投影(画SA、SB的V面投影,画SC、SD的W面投影)。 常见圆锥的三面投影见图图4-21所示。
图4-21 常见圆锥的三面投影
3.表面取点
圆锥表面由圆锥面及底面构成,当圆锥轴线垂直于投影面时,底面的投影有积聚性,圆锥面三面投影均无积聚性。因此,在圆锥面上取点需要先作辅助线。 〔例4-3〕已知如图4-22b所示,完成圆锥面上点K、点M的其余投影。
图4-22回转面上取点
分析:从k′、m的位置可知,点K位于圆锥面上,需要定点先定线,选择纬圆作为辅助线
来确定点K的投影。该圆锥面的轴线是铅垂线,因此纬圆应为水平圆(图4-22a);点M位于圆锥面的W面转向线上,因此,求点M的投影不用作辅助线。 作图:
1) 过k′作轴线的垂线交圆锥面V面转向线于f′,得所作纬圆的V面投影(图4-22c)。 2) 点F是所作纬圆与圆锥面V面转向线的交点,根据直线上点的投影特征,由f′求出f(图4-22c)。
3) 以轴线水平投影O为圆心,以of为半径画圆,得纬圆的H面投影。
4) k′可见,所以点K位于左、前半圆锥面上,由k′求出k,再由k、k′求出k″。k、k″均为可见(图4-22c)。
5) 由m求出m″,再由m、m″求出m′,m′不可见。
注意:当点位于回转面的转向线上时,一般,求点的投影不需要先作辅助线,如上例中点M的投影。
三、圆球
圆球表面仅由圆球面构成。因此,圆球的三面投影,实质就是圆球面的三面投影。圆球面有一个特点,即过球心的任一直线均可看作为圆球面的回转轴。因此,在图4-23a中,可将圆球的轴线看成铅垂线,也可看成正垂线或侧垂线。圆球面三面投影均无积聚性,是三个全等的圆,圆的直径就是圆球的直径。
图4-23 圆球的三面投影
1.投影分析
(1) 分析V面投影的圆m′:圆m′是圆球面V面转向线M的投影。M是圆球面上平行于V面的最大圆,是前、后半球面的分界圆。在圆m′区域内可见的是前半球面的投影,不可见的是后半球面的投影。M的H面、W面投影不用画,但应注意它们的投影位置m、m″(图4-23b)。 (2) 分析W面投影的圆k″:圆k″是圆球面W面转向线K的投影。K是圆球面上平行于W