【精品课件】机械设计表达基础 清华大学机械设计组编写完整版

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1、机械设计表达基础机械设计表达基础主讲：田 凌 副教授单位：精仪系制造工程研究所地址：9003大楼2402乙Tel:62795719（O）E-mail: 机械设计系列课之一1.1 本课程研究的对象及学习目的本课程研究的对象及学习目的1. 研究对象研究对象 研究用图形表达设计思想的基本理论与方法 图解和图示2. 学习目的学习目的掌握工程设计表达的基础知识、基本方法和典型手段,培养创新设计和设计表达的基本科学素质 了解与本门学科相关的先进制造领域的前沿技术 培养工程思维的方法 培养空间想象能力和创造性思维方法 培养严谨认真的工作作风1.2 课程的内容、性质及特点课程的内容、性质及特点1. 1. 课程

2、内容课程内容 正投影的基本理论，二维视图表达方法 用于创意与构思的轴测草图 支持现代设计及系统集成的三维实体模型 计算机绘图初步 为学习机械设计系列课程提供基础3. 3. 课程特点课程特点 以投影理论为基础，将二维视图、轴测图、 三维实体模型等典型构思及表达方法有机地结合在一起。 将徒手绘图、仪器绘图与计算机绘图结合在一起，注重先进技术手段的运用，注重介绍学科发展的前沿问题。 以图形表达为核心，形象思维为主线。基础理论专业知识2. 2. 课程性质课程性质 技术基础课 工具课初步的技能与技巧1.3 1.3 学习方法学习方法1. 1. 注重实践注重实践 动脑、动手、动口2. 2. 注重两个能力的培

3、养注重两个能力的培养 空间想象能力 投影分析能力 3. 3. 自觉培养严谨细致的科学作风自觉培养严谨细致的科学作风4. 4. 个人计划与整体计划协调一致，提高效率个人计划与整体计划协调一致，提高效率5. 5. 课堂学习与自学相结合课堂学习与自学相结合6. 6. 课堂上积极思考、思维活跃、积极发言课堂上积极思考、思维活跃、积极发言7. 7. 学会使用教材和参考书学会使用教材和参考书学学教教1.4 1.4 具体要求具体要求2.2.工具工具 三角板，圆规（弹簧圆规、大圆规），铅笔（B、HB、H、2H），橡皮（绘图用）。 3. 教课书教课书机械制图(第四版) 刘朝儒 石光源 主编机械制图习题集4. 参

4、考书参考书画法几何及机械制图常明 主编 华中理工大学出版社图学基础教程谭建荣 主编 高等教育出版社1.1.作业作业图线：粗实线，细实线要细、轻（见书第一章） 。字体：要求写工程字（见书第一章） ，每周交作业。 5.教学计划、考试安排教学计划、考试安排1.5 1.5 基本概念基本概念基本术语基本术语投影中心投影中心投影线投影线投影面投影面投影投影直角投影法直角投影法( (正投影法正投影法) )斜角投影法斜角投影法蒙 若 法：由法国几何学家蒙若1795年提出投影方法投影方法1. 1. 中心投影法中心投影法2. 2. 平行投影法平行投影法轴测投影法轴测投影法正投影法正投影法工程上常用的两种投影方法工

5、程上常用的两种投影方法机械制图国家标准机械制图国家标准见教科书第一章（自学）2.1 2.1 点的投影点的投影按照GB（国家标准）的规定，机械制图 按正投影绘制，采用第一象角画法点在一个投影面上的投影不能定位点在两投影面体系中投影可以定位a 点在三投影面上的投影点在三投影面上的投影 A 空间点 a 点A的正投影 a 点A的水平投影 a” 点A的侧投影 三面投影体系三面投影体系正面侧面水平面 投影面投影面 正面投影面，简称正面或V面。 水平投影面，简称水平面或H面。 侧面投影面，简称侧面或W面。 投影轴投影轴 OX轴V面与H面的交线 OY轴H面与W面的交线 OZ轴V面与W面的交线 三投影面的展开三

6、投影面的展开 V面不动 H面绕OX轴向下转90度 V,H,W 共面 W面绕OZ轴向外转90度 A A（）（） aa aa OX OX轴轴 aa” aa” OZ OZ轴轴 aa aax x=a”a=a”az z=y=y A A到到V V面的距离面的距离 aa aax x=a”a=a”ay y=z=z A A到到H H面的距离面的距离 aa aay y=aa=aaz z=x=x A A到到W W面的距离面的距离2.1.3 2.1.3 点的投影规律点的投影规律yyzxaxayazay 根据点的两个投根据点的两个投影求第三投影影求第三投影 2.1.4 2.1.4 典型问题典型问题 yyzxaxayaz

7、ay 判断两点间的相判断两点间的相对位置对位置 分析重影点及其分析重影点及其投影的可见性投影的可见性 yyzxaxayazaybbb 直线垂直于投影面直线垂直于投影面-投影积聚成一点投影积聚成一点 直线平行于投影面直线平行于投影面-投影反映实长投影反映实长 直线倾斜于投影面直线倾斜于投影面-投影仍为直线，但小于实长。投影仍为直线，但小于实长。ABabABABabab垂直平行倾斜积聚性2.2.1. 2.2.1. 直线的投影特性直线的投影特性1. 1. 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2.2 2.2 直线的投影直线的投影实形性类似性2. 2. 直线在三投影体系中的投影特性直线在

8、三投影体系中的投影特性 投影面平行线投影面平行线 投影面倾斜线投影面倾斜线一般位置直线，与 三个投影面都倾斜（1 1）直线的种类）直线的种类 正平线 ：平行V 面水平线 ：平行H 面侧平线 ：平行W面 正垂线 ：垂直 V 面 铅垂线 ：垂直 H 面 侧垂线 ：垂直 W面 投影面垂直线投影面垂直线（2 2）投影面平行线）投影面平行线 例：已知AB为水平线,求AB的投影。 aabXZYHYwababa”b”投影特性：投影特性： 一个投影反映实长及与投一个投影反映实长及与投影面的夹角影面的夹角 另另两个投影平行于投影轴两个投影平行于投影轴（3 3）投影面垂直线）投影面垂直线投影特性：投影特性： 一个

9、投影有积聚性一个投影有积聚性 另两个投影反映实另两个投影反映实长并垂直投影轴长并垂直投影轴ababa”b”XZYHYw与V面夹角与W面夹角（4 4）一般位置直线）一般位置直线投影特性：投影特性： 三个投影对投影轴既三个投影对投影轴既不平行也不垂直不平行也不垂直 三个投影都不反映实三个投影都不反映实 长及与投影面的夹角长及与投影面的夹角XYwZYHaabba”b”典型问题：典型问题：求直线的实长求直线的实长及其对投影面的夹角及其对投影面的夹角（自学（自学P8788）XYwZYHaabba”b” a bab k例：已知 K 在直线 AB 上，求 K 点的水 平投影 k。 a bab kk2.2.2

10、 2.2.2 直线与点的相对位置直线与点的相对位置 点在直线上 点在直线外 若点在直线上，则点的投影必在直线的同名投影上，否则点在直线外。 若点在直线上，则点的投影将直线的同名投影分割成与空间相同的比例。定比定理AC ac acCB cb cb=BAbacbcaC2. 判别方法判别方法1. 相对位置的两种情况相对位置的两种情况ABCDabcddcab2.2.3 2.2.3 两直线的相对位置两直线的相对位置1. 1. 两直线平行两直线平行投影特性投影特性若两直线平行，则其同名若两直线平行，则其同名投影必平行，反之亦然。投影必平行，反之亦然。abcdabcdkk2. 2. 两直线相交两直线相交两直

11、线相交的投影规律：两直线相交的投影规律： 同名投影必相交同名投影必相交 交点符合点的投影规律交点符合点的投影规律BCKabkcdabcdkDA3. 3. 两直线交叉两直线交叉投影特征：投影特征： 同名投影可能相交，但“交点”不符合点的投影规律。 “交点”代表两直线上的一对重影点。 利用重影点可以帮助想象两直线在空间的相对位置。abcdabcd121(2)434(3)ABCabc3. 3. 直线与直线垂直直线与直线垂直直角的投影特性：直角的投影特性： 若直角中有一条边平行于某一投影面，则它在该投影面上的投影仍为直角。 相互垂直的两直线（相交或交叉）当中，至少有一条直线平行于某投影面时，这两条直线