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画法几何平面、直线与立体相交


m
a
b(c)
c
a
b
c n
1
s
a
2
m b
Ⅱ N

M
三、直线与平面立体相交
直线与立体相交:是直线从立体一侧表面贯入,又从另一侧表面穿出, 故其交点一般总是成双存在的,称为贯穿点。 实质:求贯穿点实质上就是求直线与平面或直线与曲面的交点。
交点的求法: (1)对于投影有积聚性的表面,可直接利用积聚性求出; (2)对于投影没有积聚性的表面,经以下三个步骤求得:
1、平面与单一回转体相交
求作平面与单一回转体的截交线: 当截平面为特殊位置时,与求作圆柱、
圆锥、球的截交线一样,可用在立体表面 上作点和线的方法;
当截平面为特殊位置时,则可通过一 次换面将一般位置的截平面变换成投影面 垂直面后作图。
【例题】如图,求作正垂面P与具有内环面的回转体的截 交线,作出截断体的水平投影,并求断面实形
曲面体截交线的一般作图步骤
分析立体的形状及表面性质 定性判别截交线的形状 求特殊点
轮廓线上的点 曲线的特征点 极限位置点 求一般点 判别可见性,连线 整理轮廓线
【例题】圆柱被正垂面切割,求圆柱截断后的三面投影图及 截断面的实形。
解:截交线是椭圆,求特殊点和一般点,连成椭圆。用旋转 法或辅助投影可得到实形。
PV
41
61
101 81
31
11
71 51
91 111
3 6’(7’)
PV
4’ (5’)
21
8’(9’)
10’(11’)
1’ (2’)
2 11
9 57
3
6
4 8 10 1
2、平面与组合回转体相交
组合回转体通常由多个基本回转体组合形成, 求解这类形体截交线时,应首先分析组合回转体是 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。
α
α
α
α
θ
θ
θ
过锥顶 θ=90° 两相交直线 圆
90°>θ>α
椭圆
θ=α 抛物线
θ= 0° 双曲线
(1) 截平面通过锥顶并与锥面相交时,交 线为相交的两素线;
(2) 截平面垂直于轴线但不通过锥顶时, 交线为圆;
(3) 截平面倾斜于轴线并与所有的素线都 相交时,交线为椭圆;
(4) 截平面倾斜于轴线并与一条素线平行 时,交线为抛物线;
ⅢP

C
B
1
a a
1
s
PV 3 2
b
c
c
3 s
s
3 1 a(c)
2
b
2 b
例题 求截交线
1
Ⅰ A
a
S
a
ⅢP
1

C
B
s
PV 3 2
b
c
c
3 s
2
b
s
3 1 a(c)
2 b
例 补全带切口立体的投影
s
s
2
2
m (n ) 1
1
n
二、平面与平面立体相交
㈠ 平面体截交线的性质:
平面体的表面都是平面,截 平面与它们的交线都是直线,所 以截交线是封闭的平面多边形。 多边形的各顶点是截平面与被截 棱线或底边的交点。因此,求作 截交线的问题可归结为求线面交 点或面面交线的问题。
截交线 D
A
S 截平面
F
P
E
C
B
◆ 截交线在立体的表面上 —— 表面性。 ◆ 截交线是截平面和立体表面的共有线 —— 共有性。 ◆ 截交线是封闭的平面多边形 —— 封闭性。
2 3 (4 ) m (n )
5 (6 )
1
4 n 6
2 3
m 5
1
n 6
4
1
2
3 5m
【例题】求带凹槽半球的水平投影和侧面投影。
1 (2 )
3 (4 )
4 2
4 2
1 3
1 3
(四)平面与其他回转体相交
1、平面与单一回转体相交 2、平面与组合回转体相交
【例题】完成组合回转体截切后的侧面投影。
空间与投影分析
组合回转体 是由同轴半球、 圆柱体和圆台组 合而成。截平面 为侧平面,组合 回转体截交线由 半园、直线段和 双曲线组成,其 正面投影落在截 平面的正面积聚 性投影上,
五、直线与回转体相交
【例题】求直线AB与圆柱的贯穿点。
a'
1' (2')
b'
5 整理轮廓线。
【例题】 完成圆柱体截切后的侧面投影。
【例题】 完成圆柱体截切后的侧面投影。
例 补全带切口圆柱体的水平及侧面投影
1 6 (7 )
2 (3 ) 4 (5 ) 45°
1
7
6
3
2
5
4
3 5
7 1
6 42
(二)平面与圆锥相交
根据截平面与圆锥轴线的相对位置不同,截平面与圆锥面的交线有五种形状。
PV
2’
5’ (6’)
6”
3’(4’) PV
7’ (8’)
4” 8”
1’
4
8
6
1
2
7
5
3
解题步骤
2” 5”
3” 7” 1”
1 分析 截交线的水 平投影为圆,侧面投 影为椭圆;
2 求出截交线上的特 殊点Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ ;
3 求出若干个一般点 Ⅴ、Ⅵ、 Ⅶ、Ⅷ;
4 光滑且顺次地连接 各点,作出截交线, 并且判别可见性;
1.几何抽象 画出切割前的原始形状的投影; 2.分析截交线的形状 判明截交线是几边形; 3.分析截断面的投影特性 积聚性、真实性、相仿性; 4.求截交线的顶点、边线 本质问题是求交点和交线; 5.整理修饰 丢弃被截掉的棱线,补全、接上原图中
未定的图线,分清可见性,加深描黑。
1、平面与棱柱相交
例题 作出所示形体的水平投影。
分析:梯形棱柱上有两条棱和两条底面边线被截平面P 截断,
有四个交点,截交线围成一个四边形。 作图:先画出形体被切割前完整的水平投影,再求出各棱
线、底边被截断的端点,连成截交线的水平投影。
例 求截交线
3 (4 ) PV
4 3
2
2
1
1
1 4 32Fra bibliotek2、平面与棱锥相交
例题 求截交线
S
Ⅰ A
3、截平面倾斜于圆柱的轴 与柱面的交线是一椭圆,与底面的交线为直线。
直线
<45°
>45°
=45°
1、当<45°截交线椭圆的长轴投影后, 仍为投影椭圆的长轴;
2、当>45°截交线椭圆的长轴投影后, 成为投影椭圆的短轴;
3、当=45°截交线椭圆的长轴投影后, 与短轴相等,椭圆的投影成为圆。
㈡ 平面立体截交线的求法
1、线面交点法
将平面立体上参与相 交的各条棱线与截平面求 交点,并将位于立体同一
S
4
1
P
3 D
棱面上的两交点依次连接 A
起来,即为所求平面立体
2
C
的截交线。
2、面面交线法
B
将平面立体上参与相交的各棱面与截平面求
交线,这些交线即围成所求的平面立体截交线。
㈢ 求截交线的作图步骤:
e' f'
(2')
b'
1'
a'
X
O
b
2
a
1
(2)对于投影没有积聚性的表面
例:求直线AB与三棱锥的贯穿点。 s'
3' b' PV h' a' 1' g' 2'
d' e'
f'
d1 h
a
gs
2
e
b
f
3
四、平面与回转体相交
(一)平面与圆柱相交 (二)平面与圆锥相交 (三)平面与圆球相交 (四)平面与其他回转体相交
2.7 平面、直线与立体相交
一、截 交 线 概 述 二、平面与平面体相交 三、直线与平面体相交 四、平面与回转体相交 五、直线与回转体相交
一、截 交 线 概 述
截交线 截断面
截切体
截平面
P
平面与立体表面的交 线称为截交线,该平
面称为截平面。
基本立体被平面切割后 形成的立体叫截切体, 截交线所围成的截面图 形叫截断面(断面)。
a. 过已知直线作辅助平面P; b. 求出平面P与立体表面的交线MN; c. 求出交线MN与已知直线的交点E、F,即为贯穿点 辅助平面的选择: 应尽可能使所作辅助面与立体表面的交线的投影简而易画的直线 或圆。
(1)对于投影有积聚性的表面,可直接利用积聚性求出贯穿点
例:求直线AB与三棱柱的贯穿点。
d'
3 (4 ) 1 (2 ) 5
4 2
5 1
3
4 2
1 3
5
例 求带切口圆锥的投影。
3 (4 ) 1 (2 ) 5
4 2
5 1
3
4 2
1 3
5
(三)平面与圆球相交
平面与球面相交,交线总是圆,但圆的投影根据截平面 对投影面的倾斜关系可能是直线、圆或者椭圆。
【例题】完成圆球截切后的水平投影和侧面投影。
X
O
2
b
a
1
【例题】求直线AB与圆锥的贯穿点。
a' 1' X m'
1 a
m
b'
2'
g'
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