Начертательная геометрия
.pdfНа рис.2.2 слева показана прямая а, заданная отрезком АВ, в системе двух прямо-
угольных проекций, а справа вычерчена прямоугольная изометрия её. |
|
||||||
|
|
|
B2 |
|
|
z |
|
|
|
a2 |
|
|
|
|
|
|
A2 |
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
x |
|
|
0 |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
B |
|
|
B1 |
|
|
|
a1 |
1 |
A |
|
|
y |
|
|
|
a1 |
|
|||
|
A1 |
|
Рис. 2.2 |
x |
|
|
|
|
|
|
|
A1 |
|
|
2.1.1.Положение прямой относительно плоскостей проекций
По отношению к плоскостям проекций прямая может занимать различное положение.
– Произвольное или общее (углы наклона такой прямой к П1, П2, П3 отличны от
00 и 900 ) – рис. 2.3.
|
|
|
|
|
B2 |
z |
|
П2 |
B2 |
|
|
|
|
B3 |
|
|
|
B |
B3 |
|
|
|
|
|
A2 |
|
|
|
Каждая из проек- |
||
|
|
П3 |
|
|
|
||
|
|
|
|
A2 |
A3 |
ций отрезка прямой |
|
|
A |
|
A3 |
|
|||
|
|
|
Ax |
|
меньше по величине |
||
|
A |
B |
0 |
|
|
самого отрезка. |
|
x |
x |
x |
x |
|
|
||
|
|
|
|
0 |
|
||
|
A1 |
|
|
|
A1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
П1 |
B1 |
|
|
B1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
y |
|
Рис. 2.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
–Параллельное одной плоскости проекций (прямая уровня):
–горизонталь h – прямая, параллельная П1 (рис.2.4);
Рис. 2.4
Н.В. [AB] – натуральная величина отрезка AB.
h^П2 = – угол наклона горизонтали к плоскости проекций П2.
Тема 2
20
|
– фронталь f – прямая, параллельная П2 (рис. 2.5); |
|||
|
|
|
z |
|
|
A2 |
|
П2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
x |
Ax |
Bx |
0 |
|
|
|
|
||
|
|
f1 |
|
|
|
A1 |
|
B |
Рис. 2.5 |
|
|
|
y |
|
|
– профильная p – прямая, параллельная П3 (рис.2.6). |
Рис. 2.6
Вывод: Если отрезок лежит на прямой уровня (прямой, параллельной одной плоскости проекций), то он проецируется на параллельную ему плоскость проекций в натуральную величину, а на две другие плоскости в виде отрезков прямых, параллельных осям, образующим данную плоскость проекций.
– Параллельное двум плоскостям проекций, перпендикулярное третьей
(проецирующие прямые), это горизонтально-проецирующая прямая – прямая, перпендикулярная П1 (рис.2.7); фронтально-проецирующая прямая – прямая,
перпендикулярная П2 (рис.2.8);
Рис. 2.7
Рис. 2.8
a1– проекция-носитель или след-проекция, обладающая собирательным свойством.
а1 - точка-вырожденная проекция прямой.
Тема 2
21
профильно-проецирующая прямая - прямая, перпендикулярная П3 (рис.2.9). |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
П2 a |
2 |
B |
|
|
|
|
|
a |
2 |
a3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
A2 |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П3 |
|
|
|
|
||
|
|
a |
B A |
|
|
|
|
|||
|
|
|
=B =a |
|
|
|
|
|||
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
|||
x |
|
|
0 |
|
3 |
x |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|||
|
|
a1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a1 |
|
||
|
|
A1 |
B1 |
П1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
y |
Рис. 2.9 |
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вывод: Если прямая перпендикулярна какой-нибудь плоскости проекций, то |
||||||||||
на эту плоскость она проецируется в точку (след-проекция), а две другие ее |
||||||||||
проекции перпендикулярны осям, образующим данную плоскость проекций. |
||||||||||
– Принадлежать плоскости проекций (рис.2.10). |
|
|
|
|
h0 П |
|
f 0 П |
|
z p0 П |
|
|
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
p02 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
x |
h02 |
x |
|
x |
|
|
|
f10 |
0 |
|
|||
|
0 |
|
0 |
|
||
|
|
f0 |
– нулевая фронталь |
p1 |
|
p0 – нулевая |
|
|
y |
||||
h0 – нулевая горизонталь |
|
|
профильная прямая |
|||
|
Рис. 2.10 |
|
|
|||
|
|
|
|
2.1.2.Точка на прямой
Точка принадлежит прямой, если проекция этой точки принадлежит проекции этой прямой (следствие из свойства прямоугольного проецирования) - рис 2.11.
На рис. 2.12 отрезок АВ разделен точкой С в отношении 2:3 (AC:CB=2:3), первоначально найдена точка С1, принадлежащая А1В1.
|
|
|
|
|
A1B0 – произвольный луч, на |
|
|
|
|
|
котором нужно отложить пять |
Рис. 2.11 |
|
равных любых отрезков (2+3=5). |
|||
|
В0 В1 = В0В1, |
||||
|
|
|
|
|
|
А а, т.к. А а , А а . |
С0С1 В0В1, |
||||
2 |
2 |
1 |
1 |
С2 А2В2. |
|
В а, т.к. В |
1 |
а . |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.12 |
Тема 2
22
2.1.3. Следы прямой
Точки пересечения прямой линии с координатными плоскостями проекций называются следами прямой (рис.2.13, 2.14):
М = l П1 – горизонтальный след прямой, zM = 0; N = l П2 – фронтальный след прямой, yN = 0;
P = l П3 – профильный след прямой, xP = 0.
|
N2 =N |
|
П2 |
|
|
|
A2 |
|
|
|
A |
|
|
l2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
B2 |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
M2 |
|
|
|
|
|
N1 |
|
|
|
B |
|
A1 |
l |
B1 |
|
|
|
1 |
|
|
П1 |
|
M |
=M |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
y |
N2 =N |
|
|
|
|
A2 |
|
|
|
|
l2 |
|
|
|
|
B2 |
x |
|
|
M2 |
|
|
|
|
N1 |
|
|
|
|
A1 |
l1 |
|
|
|
|
|
Рис. 2.13 |
|
B |
M1=M |
|
|
1 |
|
Например, чтобы найти горизонтальный след М прямой(рис. 2.13), надо продолжить фронтальную проекцию А2В2 до пересечения с осью X (zM = 0) и через точку М2 провести перпендикуляр (линию
|
проекционной связи) к оси x до пересечения с |
|
|
продолжением горизонтальной проекции А1В1. |
|
Рис. 2.14 |
Точка М1 – горизонтальная проекция горизон- |
|
тального следа; она совпадает с самим следом. |
||
|
2.1.4. Взаимное положение прямых
В пространстве две прямые могут: пересекаться (рис.2.15), быть параллельны-
ми (рис.2.16), скрещиваться (рис.2.17).
a b:
А – точка пересечения прямых a и b, А2А1 x.
Рис. 2.15
a b:
a2 b2, a1 b1.
Рис. 2.16
a · b
Рис. 2.17
Тема 2
23
2.2. Плоские кривые
Кривые, все точки которых принадлежат одной плоскости, называют плоскими.
Для исследования свойств кривой в окрестности выбранной точки строят касательную и нормаль. Касательной прямой t в точке М кривой m называется
предельное положение секущей ММ', когда точка М' стремится вдоль линии m к точке М (рис.2.18). Нормалью n к плоской кривой в
|
M |
|
|
|
точке М называется прямая, перпендикулярная |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
касательной t , построенной в этой точке. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
На чертеже кривая линия задается своими |
|
|
|
|
|
|
M' |
|
n |
|
|
проекциями, которые строят по про екциям |
|
|
|
отдельных точек, принадлежащих этой линии. |
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если плоскость кривой перпендикулярна какой- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.18 |
|
|
|
либо плоскости проекций, то на эту плоскость |
|
|
|
|
проекций кривая проецируется в виде прямой |
|
|
|
|
|
|
(рис.2.19).
К плоским кривым относятся кривые второго порядка: окружность, эллипс,
гипербола, парабола. |
||
Р а с с м о т р и м |
||
пло скую |
кривую |
|
“окружность”. |
В |
|
зависимости |
от |
|
положения |
|
ее |
о т н о с и т е л ь н о |
||
плоскостей проекций |
||
Рис. 2.19 |
|
|
можем получить: рис.2.20, 2.21, 2.22. |
|
|
A2 C2=D2 B2
x
D1
A1 |
B |
|
1 |
C1
Рис. 2.20
2R
|
|
|
12 |
42 |
|
2R |
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
C2 |
A2= B2 |
32 |
22 |
|
|
|
|||
x |
|
|
x |
|
B1 |
|
|
||
|
|
|
41 |
|
|
|
|
11 |
|
C1 |
|
D1 |
|
|
|
A1 |
|
31 |
21 |
|
Рис. 2.21 |
|
Рис. 2.22 |
|
|
|
|
|
Тема 2 |
|
24 |
|
|
|
2.3. Пространственные кривые
Кривые, все точки которых не принадлежат одной плоскости, называются пространственными (рис.2.23).
|
Пространственную линию на |
|
чертеже задают последователь- |
||
|
||
|
ным рядом ее точек. Из простран- |
|
|
ственных кривых наибольшее |
|
l |
распространение получили вин- |
|
|
товые линии (гелисы). Винтовую |
|
|
линию можно рассматривать как |
|
Рис.2.23 |
результат перемещения точки по |
|
|
||
|
цилиндрической поверхности. |
Ось цилиндра (рис.2.24) будет осью винтовой линии, а диаметр поверхности – диаметром винтовой линии d. Величину P перемещения точки в направлении оси, соответствующую одному ее обороту вокруг оси, называют шагом винтовой линии. Винтовые линии подразделяют на правые (подъем вправо ) и левые.
Рис.2.24
Тема 2
25
Вопросы для самоконтроля и задачи для самостоятельной работы по теме
"Образование линии в пространстве и задание ее на чертеже"
2.1.Какие линии вы знаете: по их виду, по расположению относительно плоскости?
2.2.В чем различие между плоской и пространственной линиями?
2.3.Чем может быть задана прямая линия в пространстве и на чертеже?
2.4.Какое положение может занимать прямая относительно плоскостей проекций?
2.5.Какие линии уровня вы знаете? Как располагаются их проекции на чертеже?
2.6.Какие проецирующие прямые вы знаете?
2.7.Что называется следом прямой? Г де расположены горизонтальная проекция фронтального следа и фронтальная проекция горизонтального следа?
2.8. Назовите признак параллельных прямых на чертеже, пересекающихся и скрещивающихся.
2.9.Назовите примеры плоских кривых линий.
2.10.Назовите пример пространственной кривой.
2.11.Охарактеризуйте положение каждой стороны треугольника АВС относительно плоскостей проекций и сделайте запись в таблице (см. отрезок АВ).
|
A2 |
|
B |
|
|
|
|
2 |
Отрезок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AB |
|
|
|
|
BC |
x |
C2 |
|
|
CA |
|
|
|||
|
|
|
||
A1 |
|
|
|
|
|
|
B1 |
|
C1
2.12. Как расположены относительно плоскостей
проекций прямые b, с? |
|
|
а П3 |
b ..... |
с ....... |
Название прямых профильно-проецирующая прямая
A2
c2
a2 b2
B2
x
A1
a1 |
c1 |
b1 |
B1
Тема 2
26
2.13. Определите взаимное расположение данных прямых и запишите результаты под каждым чертежом.
|
a2 |
|
|
c2 |
|
k2 |
|
b2 |
|
|
|
||
|
|
|
d |
2 |
l |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
x |
a1 |
x |
c1 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
||
|
b1 |
|
|
d1 |
l1 |
|
|
|
|
|
|
|
k1 |
|
a ... b |
|
|
c ... d |
|
k ... l |
2.14. Запишите, какая из заданных |
|
|
|
2.15. На прямой l найдите точки: |
||
|
|
|
а) высота которой равна нулю;б) |
|||
точек принадлежит прямой а. |
|
|
|
|||
|
|
|
глубина которой равна нулю. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
a2 |
|
|
|
A2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
B2 |
C2 |
|
|
|
|
|
x |
|
|
x |
|
||
|
D1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
B1 |
C1 |
a |
|
|
l |
|
|
|
|
1 |
|||
A1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a ...
2.16. Впишите в таблицу названия изображенных линий; укажите, какие из них являются кривыми второго порядка (см. чертеж д).
а) |
б) |
в) |
г) |
д) |
Чертеж |
Название линии |
2-го порядка(да,нет) |
а |
|
|
б |
|
|
в |
|
|
г |
|
|
д |
Парабола |
Да |
Тема 2
27