在二维平面内,交线是指同时在两个二维几何图形上的直线或曲线。例如,两个平面之间或两个曲面之间的交线;平面与曲面的交线等等。两个相交平面的交线为直线,在其余情况,交线一般为曲线。
截交线
定义:
平面与立体表面的交线;
由平面切割立体后,表面所产生的交线称为
截交线,该平面称为截平面,被切割后的立体所露出的表面叫截断面。
性质:
1.截交线是截平面与立体表面的共有线,截交线上的每一点均为截平面与立体表面的共有点;
画法举例:
截交线是截平面和几何体表面的共有线,截交线上的每一点都是截平面和几何体表面的共有点。因此,只要能求出这些共有点,再把这些共有点连起来,就可以得到截交线。
分析:由图1中a)可以看出,截交线应为一
椭圆。在三视图上,截交线的正面投影积聚为一直线,说明截断面是一正垂面,而在其他两个投影面上的投影为椭圆。
作图步骤:
(1)画出圆锥的
三面投影图。并把
俯视图圆锥锥底H面投影(圆周)进行十二等分,等分点分别为a、b、c、…、l,并连接圆锥顶点到各等分点
素线(见图1中b))。
(2)根据三视图投影规律,由H面投影a、b、c、…、l分别作出V面
投影a’、b’、c’、…、l’各点,并连接s'a’、s'b’、…、s'g’,分别和截交线相交,得截交点1’、2’、3’、…、7’和特殊点1”、4”、7”、10”(见图2)。
说明:为让三视图图面清晰,只标少量有代表性的符号,其他符号没标出,请读者注意。
(3)确定俯视图和
左视图上各截交点。由主视图上1’、2’、3’、…、7’各点分别向下引
垂线和俯视图上sa、sb、…、sl各素线相交于1、2、3、…、12点,则该点即为所求截交点。同理,根据主、左视图——高平齐和俯、左视图——宽相等,求出l”、2”、3”、…、12”点(见图3)。
(4)用平滑曲线分别在俯视图和左视图上连接各截交点,并擦掉多余的图线,即完成圆锥被正垂面P斜切的截交线的图形(见图4)。
相贯线
定义:
相贯线也是机器零件的一种表面交线,与截交线不同的是,相贯线不是由平面切割几何体形成的,而是由两个几何体互相贯穿产生的。零件表面的相贯线大都是由
圆柱、
圆锥、
球面等
回转体表面相交而成。
性质:
1.相贯线是两形体表面的交线.相贯线是互相贯穿的两个形体表面的共有线,也是两个相交形体的表面分界线;
2.相贯线在一般情况下是封闭的空间曲线,有时则为平面曲线。
画法举例:
根据相贯线的两个特性,求相贯线表面的交线,实际上就是在两形体表面上找它们的公共点,将这些公共点顺次连接起来便构成了相贯线。
(1)表面取点法
当两个回转体中有一个表面的投影有积聚性时,可用在曲面立体表面上取点的方法作出两立体表面上的这些共有点;这种方法称为表面取点法。
(2)辅助平面法
作一组辅助平面.分别求出这些辅助平面与这两个回转体表面的交点,这些点就是相贯线上的点。这种方法称为辅助平面法。为了作图方便,一般选特殊位置平面为辅助平面(图5)。
作图时,首先应根据两体的相交情况分析相贯线的大致伸展趋势,依次求出特殊点和一般点,再判别可见性,最后将求出的各点光滑地连接成曲线。
实例展示
分析:由图三中(a)中可以看出,大圆柱轴线垂直于侧面,小圆柱轴线垂直于水平面.两圆柱轴线垂直相交。因为相贯线是两圆柱面上的共有线,所以其水平投影积聚在小圆柱的水平投影的圆周上,而侧面投影积聚在大圆柱侧面投影的圆周上(在小圆柱最前、最后
素线之间的一段圆弧).如图三中(b)所示。需要求作的是相贯线的正面投影。因相贯线前、后对称.所以相贯线前、后部分的正面投影重合。
作图步骤如图三所示:
(1)求特殊点 特殊点是决定相贯线的投影范围及其可见性的点.它们大部分在外形轮廓线(特殊位置素线)上。本例相贯线的正面投影应由最左、最右点及最高、最低点决定其范围。由水平投影看出a、b两点是最左、最右点A、B的投影.它们也是两圆柱正面投影外形轮廓线上的交点.可由a、b对应求出a”、(b'')及a '、b ':这两点也是最高点:由侧面投影看出,小圆柱侧面投影外形轮廓线与大圆柱的交点,是相贯线最低点C的投影。由c”可直接对应求出c及c '。
(2)求中间点 中间点决定曲线的伸展趋势。任取对称点(图三中(d))E、F、的水平投影e、f,然后求出其侧面投影e''、f'',最后求出正面投影e’、f’。
(3)判断可见性判断相贯线投影可见性的原则是:当两回转体表面在该投彩面上的投影均为可见时,相贯线的投影才可见.画成实线,否则为不可见,应画成虚线:可见性分界点一定在外形轮廓线上。图三中。两圆柱前半面的正面投影均可见.曲线由a '、b '点分界.前半部分a ' e ' c ' f 'b '可见,连成实线,不可见的后半部分与前半部分重合。
(4)连曲线按各点
水平投影的顺序,将各点的正面投影连成光滑曲线,即得正面投影,作图结果如图三中(e)所示。
讨论:
(1)如图四所示,若在水平圆柱上穿孔,就会出现圆柱外表面与圆柱孔内表面的相贯线。这种相贯线可以看成是直立圆柱与水平圆柱相贯后,再把直立圆柱抽去而形成的。
(2)如图四所示,若要求作两圆柱孔内表面的相贯线,作图方法与求作两圆柱外表面相贯线的方法相同。
(3)如图五所示,当正交两圆柱的相对位置不变,而相对大小发生变化时,相贯线的形状和位置也将随之变化。
当Φ1>Φ时,相贯线的正面投影为上下对称的曲线(图五中(a))。
当Φ1=Φ时,相贯线的正面投影为上下对称的曲线(图五中(b))。
当Φ1<Φ中时,相贯线在空间上为两相交椭圆.其正面投影为两相交直线(图五中(c))。
从图五中(a)、(c)可以看出,在相贯线的非积聚性投影上,相贯线的弯曲方向总是朝向较大圆柱的轴线。
工程上两圆柱正交的实例很多,为了简化作图,国家标准规定,允许采用简化画法作出相贯线的投影,即以圆弧代替非圆曲线。当轴线垂直相交且平行于正面的两个不等径圆柱相交时,相贯线的正面投影以大圆柱的半径为半径画圆弧即可。简化画法的作图过程如图六所示。
相贯线的特殊情况:
两回转体相交时,其相贯线一般为空间曲线,但在特殊情况下,也可能是平面曲线或直线。
当两个回转体具有公共轴线时,相贯线为圆,该圆的正面投影为一直线段,水平面投影为圆的实形。
当圆柱与圆柱、圆柱与圆锥轴线相交,并公切于一圆球时,相贯线为椭圆,该椭圆的正面投影为一直线段,水平面投影为类似形(圆或椭圆)
当圆柱轴线平行或两圆锥共顶相交时,相贯线为直线。