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文档简介
1、天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室第四章第四章 点、直线和平面的投影点、直线和平面的投影天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室 PbAP采用多面投影。采用多面投影。 过空间点过空间点A的投射线的投射线与投影面与投影面P的交点即为点的交点即为点A在在P面上的投影。面上的投影。B1B2B3 点在一个投影面上点在一个投影面上的投影不能确定点的空的投影不能确定点的空间位置。间位置。一、点在一个投影面上的投影一、点在一个投影面上的投影a4.1 4.1 点的投影点的投影天津工
2、业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室HWV二、点的三面投影二、点的三面投影投影面投影面正面投影面简称正正面投影面简称正 面或面或V面面程度投影面简称水程度投影面简称水 平面或平面或H面面侧面投影面简称侧侧面投影面简称侧 面或面或W面面投影轴投影轴oXZOX轴轴 V面与面与H面的交线面的交线OZ轴轴 V面与面与W面的交线面的交线OY轴轴 H面与面与W面的交线面的交线Y三个投影面三个投影面相互垂直相互垂直天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室WHVoX空间点空间点A在三个投影面上的投影在三个投影面上的投影a点点A的正面投影的正面投影a点点A的
3、程度投影的程度投影a点点A的侧面投影的侧面投影空间点用大写字母空间点用大写字母表示,点的投影用表示,点的投影用小写字母表示。小写字母表示。aaaAZY天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室WVHXYZOVHWAaaaxaazay向右翻向右翻向下翻向下翻不动不动投影面展开投影面展开aaZaayayaXYYO azx天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室XYZOVHWAaaa点的投影规律点的投影规律: aaOX轴长对正轴长对正 aax= aaz=y=A到到V面的间隔宽相等面的间隔宽相等xaazayYZazaXYayOaaxaya aaOZ
4、轴高平齐轴高平齐天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室aaax例:知点的两个投影,求第三投影。例:知点的两个投影,求第三投影。aaaaxazaz解法一解法一:经过作经过作45线使线使aaz=aax解法二解法二:用圆规直接量用圆规直接量取取aaz=aaxa天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室三、两点的相对位置三、两点的相对位置 两点的相对位置指两两点的相对位置指两点在空间的上下、前后、点在空间的上下、前后、左右位置关系。左右位置关系。判别方法:判别方法: x 坐标大的在左坐标大的在左 y 坐标大的在前坐标大的在前 z 坐标大的在上坐标
5、大的在上baa abbB点在点在A点之点之前、之右、前、之右、之下。之下。XYHYWZ天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室知点知点A在点在点B之前之前5毫米,之上毫米,之上9毫米,之右毫米,之右8毫米,求点毫米,求点A的投影。的投影。a a a985天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室重影点:重影点: 空间两点在某一投空间两点在某一投影面上的投影重合为一影面上的投影重合为一点时,那么称此两点为点时,那么称此两点为该投影面的重影点。该投影面的重影点。aacc被挡住的投被挡住的投影加影加( )( )a c天津工业大学机械电子学院制图教
6、研室天津工业大学机械电子学院制图教研室各种位置点的投影各种位置点的投影四分角中的点四分角中的点四四三三一一二二天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室普通位置点普通位置点: 空间点的三个坐标值空间点的三个坐标值X、Y、Z均不为零,称该均不为零,称该点为普通位置点。点为普通位置点。普通位置点普通位置点X X、Y Y、Z Z 天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室 V V 面上点面上点X X、0 0、Z Z H H 面上点面上点X X、Y Y、0 0 W W 面上点面上点0
7、 0、Y Y、Z Z 3. 3.原点上的点原点上的点: : 0 0、0 0、0 0 X X 轴上点轴上点 X X、0 0、0 0 Y Y 轴上点轴上点 0 0、Y Y、0 0 Z Z 轴上点轴上点 0 0、0 0、Z Z1.1.投影面上的点:空间点的坐标值有一个为零。投影面上的点:空间点的坐标值有一个为零。2.2.投影轴上点投影轴上点: :空间点的坐标值有两个为零。空间点的坐标值有两个为零。特殊位置点特殊位置点:天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室aaabbb 两点确定一条直线,将两点两点确定一条直线,将两点的同名投影用直线衔接,就得到的同名投影用直线衔接,就得
8、到直线的同名投影。直线的同名投影。直线对一个投影面的投影特性直线对一个投影面的投影特性ABab直线垂直于投影面直线垂直于投影面投影重合为一点投影重合为一点 积聚性积聚性直线平行于投影面直线平行于投影面投影反映线段实长投影反映线段实长 ab=AB直线倾斜于投影面直线倾斜于投影面投影比空间线段短投影比空间线段短 ab=ABcosABabAMBa(m,b)4.2 4.2 直线的投影直线的投影天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室投影面平行线投影面平行线投影面垂直线投影面垂直线正平线平行于面正平线平行于面侧平线平行于面侧平线平行于面程度线平行于面程度线平行于面正垂线垂直于
9、面正垂线垂直于面侧垂线垂直于面侧垂线垂直于面铅垂线垂直于面铅垂线垂直于面普通位置直线普通位置直线统称特殊位置直线统称特殊位置直线平行于某一投影面,平行于某一投影面,倾斜于另两个投影面倾斜于另两个投影面垂直于某一投影面垂直于某一投影面与三个投影面都倾斜与三个投影面都倾斜4.2.1 4.2.1 各种位置直线各种位置直线天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室 投影面平行线投影面平行线X XZ ZbaaabbO OY YY Y程度线程度线实长实长投影特性:投影特性:V VH HabAaaBbbW W投影特性:投影特性:1ab OX ; ab OYW 2 ab=AB 3.
10、反映反映、大小大小 天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室正平线正平线aababbXabab baOZYHYWAB投影特性:投影特性: 1 ab OX ; a b OZ 2 a b=AB 3. 反映反映、大小大小 天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室侧平线侧平线aa b a bbAB投影特性:投影特性: 1 ab OZ ; ab OYH 2 ab =AB 3. 反映反映、大小大小XZa b bbaOYHYWa天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室baababbaabba投影面平行线投影面平行线 在其平行
11、的那个投影面上的投影反映实长。在其平行的那个投影面上的投影反映实长。 另两个投影面上的投影平行于相应的投影另两个投影面上的投影平行于相应的投影 轴。轴。程度线程度线侧平线侧平线正平线正平线投投 影影 特特 性:性:实长实长实长实长实长实长baaabb 反映实长的投影与投影轴的夹角,就是直线反映实长的投影与投影轴的夹角,就是直线 与相应投影面的倾角。与相应投影面的倾角。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室b a(b)a abZb Xa ba(b)OYHYWa投影特性:投影特性:1 a b 积聚积聚 成一点成一点 2 a bOX ; a b OYW 3 a b =
12、a b = AB铅垂线铅垂线AB天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室正垂线正垂线bababa投影特性:投影特性: 1 ab 积聚积聚 成一点成一点 2 ab OX ; ab OZ 3 ab = ab =ABABzXab baOYHYWab天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室侧垂线侧垂线投影特性:投影特性: 1 ab 积聚积聚 成一点成一点 2 ab OYH ; ab OZ 3 ab = ab =ABABbaababZXabbaOYHYWab天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室 反映线段实长。且垂直反
13、映线段实长。且垂直于相应的投影轴。于相应的投影轴。投影面垂直线投影面垂直线铅垂线铅垂线正垂线正垂线侧垂线侧垂线 另外两个投影,另外两个投影, 在其垂直的投影面上,在其垂直的投影面上,投影有积聚性。投影有积聚性。投影特性投影特性: :c(d)cddcaba(b)abefefe(f)天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室ABbbabaaZXabaOYYabb投影特性:投影特性:1 a b、 ab、a b均小于实长均小于实长 2 a b、ab、a b均倾斜于投影轴均倾斜于投影轴 3不反映不反映 、 、 实角实角普通位置直线普通位置直线天津工业大学机械电子学院制图教研室天
14、津工业大学机械电子学院制图教研室 s s b a cabc a(c)bs SBSAACSCABBC普通位置直线普通位置直线普通位置直线普通位置直线程度线程度线程度线程度线侧垂线侧垂线侧平线侧平线天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室AB为正平线;为正平线;AC为正垂线;为正垂线;AD为铅垂线为铅垂线 。( )( )天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室从属于从属于V V 面的直线面的直线ZXabaOYHYWabbBbbabaA a天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室从属于从属于V V 投影面的铅垂线投影
15、面的铅垂线ZYWbXaba(b)OYHa天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室从属于从属于OX OX 轴的直线轴的直线ZXabaOYHYWabb天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室4.2.3 4.2.3 求线段的实长和倾角求线段的实长和倾角1.1.特殊位置直线的投影,能反映线段的实长及其特殊位置直线的投影,能反映线段的实长及其对投影面的倾角。对投影面的倾角。2.2.普通位置直线的投影,既不能反映该线段的实普通位置直线的投影,既不能反映该线段的实长,又不能反映对投影面的倾角。长,又不能反映对投影面的倾角。 直角三角形法直角三角形法ba
16、abababa(b)ab天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室|zA-zB |AB1 求直线的实长及对程度投影面的夹角求直线的实长及对程度投影面的夹角角角|zA-zB|ABab|zA-zB|AB|zA-zB|ab天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室2 求直线的实长及对正面投影面的夹角求直线的实长及对正面投影面的夹角 角角|yA-yB|aXabbabABABab|yA-yB|yA-yB|AB|yA-yB|天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室3 求直线的实长及对侧面投影面的夹角求直线的实长及对侧面投影面的
17、夹角 角角ABbbabaa|xA-xB|xA-xB|ABab|xA-xB|天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室直角三角形法求普通位置直线段的实长及其对投影面的倾角。直角三角形法求普通位置直线段的实长及其对投影面的倾角。知二求二知二求二: :任何一个直角三角形都可以找出四个条件任何一个直角三角形都可以找出四个条件, , 只需知道其中两个条件只需知道其中两个条件, ,就能求出另外两个条件。就能求出另外两个条件。 实长实长AB-H AB-H 投影长投影长ab) -Z ab) -Z 坐标差坐标差|zA-zB| - |zA-zB| - 角角 实长实长AB-V AB-V 投
18、影长投影长a ab b -Y -Y 坐标差坐标差|yA-yB| - |yA-yB| - 角角 实长实长AB-W AB-W 投影长投影长a ab b-X -X 坐标差坐标差|xA-xB| - |xA-xB| - 角角小小 结:结:ABab|zA-zB|ABab|yA-yB|ABab|xA-xB|天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室例题例题1 知知 线段的实长线段的实长AB,求它的程度投影。,求它的程度投影。a|zA-zB| abABab|zA-zB|ABa bZZAB abYY天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室例例2: 求直线的实
19、长及对正面投影面的夹角求直线的实长及对正面投影面的夹角 角。角。aabXbABab AB abYYAB YYYY方法一方法一方法二方法二ABa bZZ天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室1 直线上的点直线上的点 4.2.4 4.2.4 直线上的点直线上的点 假设点在直线上,假设点在直线上,那么点的各个投影必那么点的各个投影必在直线的同面投影上。在直线的同面投影上。 反之,假设点反之,假设点的各个投影均在直的各个投影均在直线的同面投影上,线的同面投影上,那么点在直线上。那么点在直线上。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室注注 意意:
20、 : 对于普通位置直对于普通位置直线,只需察看两个投线,只需察看两个投影即可确定。影即可确定。 但对于投影面平但对于投影面平行线,那么应察看直行线,那么应察看直线所平行的那个投影线所平行的那个投影面上的投影。面上的投影。a ab bk ka ab bk ka ab bk kX Xo oYHYHYWYWZ Z天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室2 点分割线段成定比点分割线段成定比AC/CB =ac/cb = ac / cb 直线上的点分割直线上的点分割线段之比等于其投影线段之比等于其投影之比。即:之比。即:ABCVHbccbaaX XO O天津工业大学机械电子学院
21、制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室例例1 1:知点:知点K K在线段在线段ABAB上,求点上,求点K K正面投影。正面投影。解法一:解法一:运用第三投影运用第三投影解法二:解法二:运用定比定理运用定比定理aa bbkabkkaabbkk天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室cc例例2 2 知线段知线段ABAB的投影图,试将的投影图,试将ABAB分成分成2 21 1两段,两段,求分点求分点C C的投影的投影c c、c c 。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室例例3 3 知线段知线段ABAB的投影,试定出属于线段的投影,试定
22、出属于线段ABAB的的 点点C C的投影,的投影, 使使BC BC 的实长等于知长度的实长等于知长度L L。cLABzA-zBcab天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室baadbbccXbaabdcdc空间两直线的相对位置分为:平行、相交、交叉。空间两直线的相对位置分为:平行、相交、交叉。4.2.6 4.2.6 两直线的相对位置两直线的相对位置* * 4.2.5 4.2.5 直线的迹点直线的迹点天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室bdcacbaddbacabcdcabd 对于普通位置直对于普通位置直线,只需有两个同名线,只需有两个
23、同名投影相互平行,空间投影相互平行,空间两直线就平行。两直线就平行。 对于特殊位置对于特殊位置直线,只需两个同直线,只需两个同名投影相互平行,名投影相互平行,空间直线不一定平空间直线不一定平行。行。1 平行两直线平行两直线 空间两直线平行,那么其各同面投影必相互平行。空间两直线平行,那么其各同面投影必相互平行。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室bXaabkcddck2.2.相交两直线相交两直线 假设空间两直线相交,那么其同面投影必相交,假设空间两直线相交,那么其同面投影必相交,且交点的投影必符合空间一点的投影规律。且交点的投影必符合空间一点的投影规律。 反之亦
24、然。反之亦然。 天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室3(4)34121(2)天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室bXaabkcddck天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室bXaabcddc11(2)23.3.交叉两直线交叉两直线假设两直线既不平行又不相交,那么它们是交叉直线。假设两直线既不平行又不相交,那么它们是交叉直线。 天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室例题例题1 1 判别两直线的相对位置判别两直线的相对位置dacboYWYHz天津工业大学机械电子学院制图教研室
25、天津工业大学机械电子学院制图教研室例题例题2 2 判别两直线的相对位置判别两直线的相对位置11dc 11天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室4.2.7 直角投影定理直角投影定理 定理定理1 1: 垂直相交的垂直相交的两直线,其中有两直线,其中有一条直线平行于一条直线平行于一投影面时,那一投影面时,那么两直线在该投么两直线在该投影面的投影仍反影面的投影仍反映直角。映直角。定理定理2 2逆:逆: 假设相交两直线在同一假设相交两直线在同一投影面上的投影成直角,且投影面上的投影成直角,且有一条直线平行于该投影面,有一条直线平行于该投影面,那么空间两直线的夹角必是那么空间
26、两直线的夹角必是直角。直角。 天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室垂直相交的两直线的投影垂直相交的两直线的投影cXbacbaAB垂直于AC,且AB平行于H面,那么有ab ac天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室交叉垂直的两直线的投影交叉垂直的两直线的投影定理定理3 3: 相互交叉垂直的两直线,其中有一条直线相互交叉垂直的两直线,其中有一条直线平行于一投影面时,那么两直线在该投影面的平行于一投影面时,那么两直线在该投影面的投影仍反映直角。投影仍反映直角。定理定理4 4逆:逆: 交叉两直线在同一投影面上的投影成直角,交叉两直线在同一投
27、影面上的投影成直角,且有一条直线平行于该投影面,那么空间两直且有一条直线平行于该投影面,那么空间两直线的夹角必是直角。线的夹角必是直角。 天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室交叉垂直的两直线的投影交叉垂直的两直线的投影天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室例例1 1 试求试求A A点至程度线点至程度线BCBC的间隔的间隔( (投影和实长投影和实长) )。 1作作akbc,akbck; 2由由k求得求得kbc,那么,那么ak、ak为间隔的两投影;为间隔的两投影; 3求
28、间隔的实长。求间隔的实长。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室例题例题2 2 过点过点A A作线段作线段EFEF的垂线的垂线ABAB,并使,并使ABAB平行于平行于V V 面。面。bb天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室f例题例题3 3 过点过点E E作线段作线段ABAB、CDCD的公垂线的公垂线EFEF。fee天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室b 例题4 作三角形ABC,ABC为直角,使BC在MN上,且BCAB =23。bcABab|yA-yB|bc=BCcaa天津工业大学机械电子学院制图教研室
29、天津工业大学机械电子学院制图教研室abcabc不在同不不在同不断线上的断线上的三个点三个点abcabc直线及直线及线外一线外一点点abcabcdd两平行直两平行直线线abcabc两相交两相交直线直线abcabc平面平面图形图形4.3.1 4.3.1 平面的表示法平面的表示法用几何元素表示平面用几何元素表示平面4.3 4.3 平面的投影平面的投影天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室平面的投影特性平面的投影特性平行平行垂直垂直倾斜倾斜投投 影影 特特 性性 平面平行投影面平面平行投影面-投影为实形投影为实形 平面垂直投影面平面垂直投影面-投影积聚成直线投影积聚成直线
30、 平面倾斜投影面平面倾斜投影面-投影类似原平面投影类似原平面真实性真实性类似性类似性积聚性积聚性 平面对一个投影面的投影特性平面对一个投影面的投影特性天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室平面对于三投影面的位置可分为三类:平面对于三投影面的位置可分为三类:投影面垂直面投影面垂直面 投影面平行面投影面平行面普通位置平面普通位置平面特殊位置平面特殊位置平面垂直于某一投影面,垂直于某一投影面,倾斜于另两个投影面倾斜于另两个投影面平行于某一投影面平行于某一投影面与三个投影面都倾斜与三个投影面都倾斜 正垂面正垂面 侧垂面侧垂面 铅垂面铅垂面 正平面正平面 侧平面侧平面 程度
31、面程度面4.3.2 4.3.2 各种位置平面各种位置平面天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室abcacbcba投影面垂直面投影面垂直面类似性类似性类似性类似性积聚性积聚性铅垂面铅垂面投影特性:投影特性: 在程度投影面上的投影积聚成直线。在程度投影面上的投影积聚成直线。 在另外两个投影面上的投影有类似性。在另外两个投影面上的投影有类似性。 反映了反映了、大小。大小。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室正垂面 bababaccc投影特性:投影特性: 在正面投影面上的投影积聚成直线。在正面投影面上的投影积聚成直线。 在另外两个投影面上的
32、投影有类似性。在另外两个投影面上的投影有类似性。 反映了反映了、大小。大小。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室侧垂面bababaccc投影特性:投影特性: 在侧面投影面上的投影积聚成直线。在侧面投影面上的投影积聚成直线。 在另外两个投影面上的投影有类似性。在另外两个投影面上的投影有类似性。 反映了反映了、大小。大小。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室abcabcabc投影面平行面投影面平行面积聚性积聚性积聚性积聚性实形性实形性程度面程度面投影特性:投影特性:在程度投影面上的投影反映实形。在程度投影面上的投影反映实形。 另两个投
33、影面上的投影分别积聚成与相应另两个投影面上的投影分别积聚成与相应的投影轴平行的直线。的投影轴平行的直线。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室正平面cabbacbcabacabcbcaCBA投影特性:投影特性:在正面投影面上的投影反映实形。在正面投影面上的投影反映实形。 另两个投影面上的投影分别积聚成与相应另两个投影面上的投影分别积聚成与相应的投影轴平行的直线。的投影轴平行的直线。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室侧平面侧平面abbbacccabcbacabcCABa投影特性:投影特性:在侧面投影面上的投影反映实形。在侧面投影面上的投影反映实形。另两个投影面上的投影分别积聚成与相应的另两个投影面上的投影分别积聚成与相应的投影轴平行的直线。投影轴平行的直线。天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室普通位置平面普通位置平面天津工业大学机械电子学院制图教研室天津工业大学机械电子学院制图教研室 s s b a cabc a(c)bs 普通位置平面普通位置平面三个平面图形三个平面图形投影面平行面投影面平行面一个平面
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