4.2 正等轴测投影

4.2.1 轴向伸缩系数

如图4-4所示,表示了空间坐标系O1X1Y1Z1与轴测投影面P之间的关系,OXYZ为空间坐标系的轴测投影,即轴测轴。根据图中的几何关系,可得如下关系式:

图4-4 正等轴测图的伸缩系数与轴间角

p1=sinαq1=sinβr1=sinγ

由解析几何知OO1的方向余弦:

cos2α+cos2β+cos2γ=1

(1-sin2α)+(1-sin2β)+(1-sin2γ)=1

p1q1r1代入上式得:

++=2

正等测p1=q1=r1代入上式得:

p1=q1=r1≈0.82  

将轴向伸缩系数放大1.22倍,得到简化伸缩系数:p=q=r=1

4.2.2 轴间角

对于正轴测投影,轴间角与轴向伸缩系数相互之间具有确定的关系,已知轴向伸缩系数,即可求出轴间角。当然,知道轴间角,也可确定轴向伸缩系数。

通过证明可得轴间角:φ1=φ2=φ3=120°

4.2.3 平行坐标面的圆的正等轴测投影

在正等轴测投影中,空间坐标面对轴测投影面都是倾斜的。因此,平行坐标面上的圆,其轴测投影均是椭圆。为了画出在正轴测投影中的椭圆,需要知道椭圆长、短轴方向及其大小。

(1)长、短轴的方向

如图4-5所示,长轴垂直于相应的轴测轴。

图4-5 正轴测投影的圆的长短轴

平行于X1O1Y1面的圆,其轴测投影椭圆长轴垂直OZ轴;

平行于X1O1Z1面的圆,其轴测投影椭圆长轴垂直OY轴;

平行于Y1O1Z1面的圆,其轴测投影椭圆长轴垂直OX轴。

(2)长、短轴的大小

按简化轴向伸缩系数作图时,椭圆的长、短轴均放大1.22倍。若平行空间坐标面的圆的直径是d,则:

长轴=1.22d

通过几何证明得:

短轴=1.22×0.58d=0.71d

(3)正轴测图椭圆的近似画法

正等测图中,三个椭圆的近似画法,不需要计算长、短轴。正等测图三个椭圆的形状相同,现以水平椭圆为例,介绍两种近似画法,见表4-1。

表4-1 正等轴测图中椭圆的两种近似画法

4.2.4 正等轴测图的画法示例

画机件轴测图的基本方法是沿轴测轴度量定出物体上一些点的坐标,然后逐步连线画出图形。

(1)坐标法画图示例(见表4-2)

表4-2 坐标法画正等轴测图

(2)切割法画图示例

切割法适用于绘制主要形体是由切割形成的物体的轴测图,绘图的步骤见表4-3。

表4-3 切割法画正等轴测图

(3)堆叠法画图示例

堆叠法适用于绘制主要形体是由堆叠形成的物体的轴测图。要注意形体堆叠时的位置关系、画图方法及画图步骤,见表4-4。

表4-4 堆叠法画正等轴测图

4.2.5 正等轴测图中交线的画法示例

利用坐标法或辅助平面法求出一系列交线上点的轴测投影,然后光滑连接它们,便可作出物体表面的交线。

【例4-1】 画出圆柱被截后的正等轴测图,作图方法和步骤见表4-5。

表4-5 圆柱被截后的正等轴测图的画法

【例4-2】 画出两相交圆柱的正等轴测图。作图方法和步骤与例4-1相同,如图4-6所示。

图4-6 两相交圆柱的正等轴测图的画法