平面截割圆球体,不管截平面处在何种位置,截交线的空间形状总是圆。截平面距球心越近,截得的圆就越大,截平面通过球心时,截出的圆为最大的圆。当截平面平行于投影面时,截交线圆在该投影面上的投影,反映圆的实形;当截平面倾斜于投影面时,其投影为椭圆。
如图7.14所示,分别为水平面P、正平面Q、侧平面R与圆体截交所得投影的做法。从图中可以看出,在截平面所平行的投影面上截交线圆的投影反映实形,其半径等于空间圆的半径,其余两个投影积聚成直线段,并分别平行于对应的投影轴,直线段的长度等于空间圆直径。
图7.14 与投影面平行的平面截割球体
【例7.7】如图7.15所示,作铅垂面P与圆球的截交线的投影和截断面实形。
【解】分析:截平面P为一铅垂面,截交线圆的水平投影积聚在属于PH的一段直线上,其长度等于截交线圆的直径;截交线圆的正面投影和侧面投影变为椭圆。画这两个椭圆时,可分别求出它们的长、短轴后作出。
投影作图:如图7.15所示。
图7.15 铅垂面截割球体并求截面实形
①截交线的水平投影为积聚线3、7,且3、7点在圆球水平投影轮廓线上。由投影关系“长对正、宽相等”即可得3′、7′和3″、7″,它们分别在圆球的赤道圆的正面投影和侧面投影上(与水平中心线重合)。
②取截交线圆的另一直径ⅠⅤ⊥ⅢⅦ,ⅠⅤ构成铅垂线。Ⅰ、Ⅴ的水平投影1、5积聚在3、7的中点,由1′、5′间距离等于1″、5″点间距离等于截交线圆直径(即等于3、7点间距离),得到1′5′和1″5″的投影位置。这里的1′5′、3′7′和1″5″、3″7″分别是截交线圆的正面投影和侧面投影椭圆的长、短轴。另外,Ⅰ、Ⅴ点也可以用辅助平面QH所对应的纬圆来作。(www.xing528.com)
③求点Ⅵ、Ⅷ的各投影。水平投影中,PH与最大子午圆水平投影(水平中心线)的交点便是6(8)。由6(8)引铅垂线与圆球正面轮廓线相交,即得6′、8′;再由6(8)和6′、8′,即可求得6″、8″。6′、8′是截交线圆正面投影椭圆的可见与不可见的分界点。
④求点Ⅱ、Ⅳ的各投影。水平投影中,PH与最大侧平圆水平投影(竖直中心线)的交点便是2(4)。由2(2)做宽相等在最大侧平圆轮廓线相交,即可求得2″、4″。再由2(4)和2″、4″,求得2′、4′是截交线圆侧面投影椭圆的可见与不可见的分界点。
⑤判别可见性:对于正面投影,由于截交线圆ⅥⅦⅧ属于后半球面,为不可见,理论上6′7′8′应画为虚线,但是由于球体左边部分已经被切掉,故截交线圆ⅥⅦⅧ露出来了,所以应为实线。对于侧面投影,由于截交线圆都属于左半球面,故椭圆1″3″5″7″都是实线。
⑥截断面的实形为圆,圆的直径等于37或1′5′。
【例7.8】如图7.16(a)所示,已知半球体被切割后的正面投影,求半球体被切割后的水平投影和侧投影。
【解】分析:从正面投影可以看出,半球体的缺口是被左右对称的两侧平面和水平面所截割而成的。
由水平面截得的截交线的水平投影反映圆弧实形,在V面投影中量取半径r1,在H面上画出水平纬圆。由侧平面截得的截交线的侧面投影反映圆弧的实形,因此,在V面投影中量取半径r2,在W面画出侧平纬圆。最后判别可见性,求得正确的图解如图7.16(b)所示。
图7.16 平面截割半球体
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