组合体构型及表达.ppt

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1、学习组合体构型及表达,本章学习目标,（1）组合体的组合形式及表达（2）组合体的构型设计（3）组合体的画图（4）组合体的读图方法,本章学习内容,10.组合体构型及表达,组合形式及视图表达,10.1,组合体的构型设计,10.2,组合体的读图,10.3,两个及以上基本形体组成的形体称为组合体。大部分机械零件，均可看作由若干基本形体按需要通过不同的构成方式组合而成。,组合体可由若干个基本体叠砌（包括相贯）而形成，或由一个大基本体切割掉一个或若干个小基本体而形成，或既有叠砌又有切割的综合方式组合而成。,(a)叠砌(b)切割(c)综合,10.1 组合体的组合形式及视图表达,1.组合体的组合形式,组合体表面

2、连接关系有平齐、相交和相切等三种形式。,两表面平齐,2.组合体的表面连接关系,（1）组合体中两基本体的表面平齐（共面）时，在视图中不应画出分界线；,画出交线,（2）组合体中两基本体的表面相交时，在视图中的相交处应画出交线。,平面与平面相交,组合体表面连接关系有平齐、相交和相切等三种形式。,平面和曲面相交,2.组合体的表面连接关系,（2）组合体中两基本体的表面相交时，在视图中的相交处应画出交线。,画截交线,画相贯线,曲面与曲面相交,组合体表面连接关系有平齐、相交和相切等三种形式。,2.组合体的表面连接关系,（3）当组合体中两基本体的表面相切时，在视图中不应画出切线，但应准确找出切点以确定平面的积

3、聚投影。,错误画法 正确画法,三视图是表达形体最常用的方法，并非所有形体都需要采用三视图进行表达。视图的数量主要根据形体的复杂程度而定。在正确、完整和清晰表达形体的前提下，应使视图的数量尽可能少，以方便画图和读图。,一个视图表达 二个视图表达,3.组合体的视图表达,一般情况下，三个视图足以表达形体。但在特殊情况下，形体采用三个视图也难以表达清楚。这时，就要采用其它表达方法，如轴测图、剖视图及断面图等。,三个视图表达 形体,3.组合体的视图表达,绘画组合体的视图时，首先应将组合体合理地分解为若干个基本形体；按照各基本形体的形状、组合形式、形体间的相对位置和表面连接关系，逐步作图。,直观图 分解图

4、,一.叠砌方式组合体视图的画法,1.分析形体：机座可分解为底板、圆筒、支承板和肋板。,一.叠砌方式组合体视图的画法,2.选择视图：确定形体的摆放位置、主视图的投射方向和所采用的视图数量。,（1）选择主视图：主视图是主要的视图，不能缺少。选择主视图时应使其主要平面平行或垂直于投影面；选择表示形状特征最明显、位置特征最多的方向作为主视图的投射方向；尽量避免在其它视图上出现较多的虚线。,一.叠砌方式组合体视图的画法,（2）确定视图数量：用最少的视图最清楚地表达组合体各组成部分的形状结构、相对位置和表面连接关系。采用俯视图表达底板的形状和其上两孔的大小及相对位置，采用左视图表达肋板的形状以及支承板和圆

5、筒的宽度。,一.叠砌方式组合体视图的画法,3.选比例、定图幅：根据组合体的实际大小，按国标规定选择比例和图幅。,4.布置视图：确定各视图在图框内的具体位置，使视图分布均匀美观。首先画出各视图两个方向的基准线，如是视图的对称线、主要圆柱体的轴线以及大的底面或端面。,一.叠砌方式组合体视图的画法,5.画底稿：图线应分出线型，线要画得细而轻淡，以便于修改和保持图面整洁。组合体的各组成部分从主要部分到次要部分、从大形体到小形体，逐个绘制；应先画出反映形状特征的视图，再画其它视图，三个视图应配合画出。,一.叠砌方式组合体视图的画法,6.检查后描深：底稿完成后，仔细检查全图，避免错误。检查无误后，按国家标

6、准规定的线型加粗、描深。描深时应先画圆或圆弧，后画直线；先画虚线、细点画线、细实线，后画粗实线。最后标注尺寸。,直观图 分解图,二.切割方式组合体视图的画法,1.分析形体：该组合体的初始形体是四棱柱，在此基础上用不同位置的截平面分别切去形体1（四棱柱）、形体2（三棱柱）、形体3（四棱柱），最后形成切割型组合体。,二.切割方式组合体视图的画法,2.画初始形体三视图：先画基准线，布置图面，再画出其初始形体的三视图。,二.切割方式组合体视图的画法,3.画截平面三视图：画各截平面的三视图时，应从各截平面具有积聚性及反映其形状特征的视图开始画起。,二.切割方式组合体视图的画法,4.检查、描深：仔细检查投

7、影是否正确，是否有缺漏和多余的图线，准确无误后，按国家标准规定的线型加粗、描深。,构型设计是零件设计的重要组成部分。零件在满足结构要求、工艺要求的同时，应尽量使其满足美学方面的要求。要使构造出的形体美观，除应掌握产品的美学法则外，还应在生活中多看多想，向大自然学习，自然界一切美的事物均可为构型设计提供帮助。,10.2 组合体的构型设计,一.基于基本形体变形的构型,1.分割：应用分割的基本原理，可对基本形体进行分割。如下图所示，将棱柱体沿曲线切开并叠加，即可设计出一张长椅。,一.基于基本形体变形的构型,1.分割：应用分割的基本原理，可对基本形体进行分割。如下图所示，将立方体分割并重新组合。,一.

8、基于基本形体变形的构型,2.挖切：应用比例与尺度、统一与变化等美学法则，通过对基本形体进行挖切构型，可培养审美情趣。,对四棱柱及圆柱采用挖切方式而获得,一.基于基本形体变形的构型,2.挖切：应用比例与尺度、统一与变化等美学法则，通过对基本形体进行挖切构型，可培养审美情趣。,上图由艺术家Anicka Yi 和 建筑师 Maggie Peng.联手设计的Shigenobu Twilight香水包装，香水瓶的外包装为木制，里面的香水由玻璃瓶承载。,一.基于基本形体变形的构型,3.集聚：采用相同或相似的基本体按一定的规律排列，即可设计出集聚方式的构型。,图(a)为长度按规律变化、沿螺旋线排列的方管积聚

9、成的构型；图(b)为直径按规律变化、沿螺旋线排列的圆柱积聚成的构型；图(c)为交叉于轴线的矩形管绕轴线旋转积聚成的构型。,（a）（b）（c）,一.基于基本形体变形的构型,4.合并：通过对基本体施加叠加、相贯等操作，可设计出多种组合体。,为保证各基本体之间的稳定连接（对产品而言，即保证其力学性能），连接处不允许单纯采用点连接或线连接。,一.基于基本形体变形的构型,5.拉伸：通过对平面图形拉伸所设计的构型，相当于给定柱面的底，然后根据需要，拉伸出柱面的高度。采用这种设计方法，重点在于设计出美观的平面图形。,二.仿生造型,仿生构型可采用棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球、环等基本体做为构型要素，构型时先对被

10、仿物做形态分析，提取其特征形态，然后再进行几何构型。,三.变异构型,变异构型也可采用基本体进行，对变异部分可考虑采用形状变元、位置变元及数量变元等不同形式。,对连接板的变异构型,对肋板的变异构型,四.组合构型,利用基本形体或其部分，可构造出各种形态的组合形体。,调料瓶的组合构型,四.组合构型,【例10-1】用给定的形状相同的马蹄形构型要素构造出组合体（可采用叠砌、相贯等形式）。,(a)构型要素(b)参考答案一(c)参考答案二,五.反转构型,反转构型中的“正”、“负”形体拼合后恰好为基本几何体，反转构型又分为可装配和不可装配两种。,拼合后为圆球（可装配）,拼合后为圆柱（不可装配）,五.反转构型,

11、【例10-2】根据给出的构型要素，设计出另一形体（用三视图表达），使其与已知形体拼合成完整的圆柱体。,(a)构型要素(b)参考答案,10.3 组合体的读图,读图的基本方法,形体分析法：将组合形体分析为由若干个基本体组成，以便于画图和读图的方法。从特征视图入手，想象出各部分的形状、相对位置关系及组合方式，最后综合想象出整体形状。,线面分析法：分析三面投影图中相互对应的线段和线框的意义，认识各个基本形体的形状和组合形体的整体形状的方法。,一、形体分析法,组合体的投影图，结合三个投影看，可知组合体是由上、下两个基本体组成。上部形体的水平投影是一个圆，正面、侧面投影是相等的矩形，是一个圆柱。下部形体的

12、水平投影是一个正六边形，正面、侧面投影的大、小矩形线框，是一个正六棱柱。综合起来，这个组合形体的形状如立体图所示。,分析该组合体是由哪些基本体所组成，并根据投影图的特性，将几个投影联系起来分析。,二、线面分析法,形体表面上相邻两面的交线的投影。四根竖直线，是六棱柱上侧面交线的正面投影。形体上某一个表面的积聚投影。线段和圆，是六棱柱的顶面、底面、侧面和圆柱面的积聚投影。曲面的投影轮廓线。两竖直线段，是圆柱面的正面投影轮廓线。,投影图中的线段可有三种不同的意义：,二、线面分析法,某一表面的实形投影。线框a，是圆柱上、下底面的水平面实形投影和六棱柱上平行于正面的侧面的实形投影。某一表面的仿形投影。的

13、线框b，是六棱柱上垂直于水平面但对正面倾斜的侧面的仿形投影。某一个曲面的投影。线框c，是圆柱面的正面投影。形体上一个空洞。如图中正面投影上标注为 的线框d。,投影图中的线框，可有四种不同的意义：,三、读图的注意事项,1无论采用形体分析法读图还是采用线面分析法，读图过程都是一个“大胆假设，小心求证”的过程。,首先从阅读特征视图入手，假设其为何种基本体（棱柱、棱锥、圆柱、圆锥和球体等），再对照其它视图进行求证。,三、读图的注意事项,2读图时应注意分析形体的特征视图，特征视图一般最能反映形体的形状特征或各部分的位置特征。,三、读图的注意事项,3确定基本体位置时，一般采用对图线的方法，但当两个或多个基

14、本体在某视图中投影线共线时，应小心判断基本体的位置。,三、读图的注意事项,4读图时，还应注意形体的特征交线。,三、读图的注意事项,5对常见的棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球等基本形体的截交、相贯、相切等情况下的交线形状，应有所了解，分析图线时才能够做到心中有数。,三、读图的注意事项,6在某些情况下，当投影线不能确定形体时，可通过该形体与别的形体的交线进行判断。,如下图，正面投影和水平投影都为圆，不能唯一确定形体的形状。,但当在其中开出圆孔时，通过分析该形体和圆孔的交线，即可确定该形体的形状。,三、读图的注意事项,7注意虚实形体相交的情况。,图中所示的形体，从俯视图看，前后投影相同，但从主视图看，中间

15、有一虚线，说明前后形状不同，前面有一“虚”圆柱和竖放的大圆柱相贯。图中的立体图，其中一个从右前方观察，另一个从左后方观察。,三、读图的注意事项,7注意虚实形体相交的情况。,图中所示的形体，从主视图、俯视图分析，上部可确定为一横放的半圆筒，下部也可为同样大小的半圆筒。因上下两半圆筒的直径相同，其俯视图上的转向素线重合，因此下部半圆筒的结构就有多种可能性；再加上中间竖板的形状、位置也未能确定，其组合变化也就很多，下面仅为三种可能的结构。,(1)将主视图分为I、II、III、IV四个线框；,读图步骤：,四、三视图的读图,1形体分析法读图,(2)对投影，识形体I；(3)对投影，识形体II；(4)对投影

16、，识形体III；(5)对投影，识形体IV；(6)综合起来想整体。,读图步骤：,四、三视图的读图,1形体分析法读图,四、三视图的读图,1形体分析法读图,线面分析法读图举例1,2、线面分析法读图,(1)压块三视图及切割前原形；(2)分析P面投影；,读图步骤：,四、三视图的读图,线面分析法读图举例2,2、线面分析法读图,(1)压块三视图及切割前原形；(2)分析P面投影；(3)分析Q、R面投影；,读图步骤：,四、三视图的读图,线面分析法读图举例3,2、线面分析法读图,(1)压块三视图及切割前原形；(2)分析P面投影；(3)分析Q、R面投影；(4)分析S、T、U、V面投影；,读图步骤：,四、三视图的读图

17、,线面分析法读图举例4,2、线面分析法读图,(1)压块三视图及切割前原形；(2)分析P面投影；(3)分析Q、R面投影；(4)分析S、T、U、V面投影；(5)分析各面的空间位置关系；,读图步骤：,四、三视图的读图,线面分析法读图举例5,2、线面分析法读图,(1)压块三视图及切割前原形；(2)分析P面投影；(3)分析Q、R面投影；(4)分析S、T、U、V面投影；(5)分析各面的空间位置关系；(6)压块整体形状。,读图步骤：,四、三视图的读图,五、给定两视图求第三视图,如下图所示，给定形体的主视图和俯视图，求第三视图。,如形体限定为平面体，其左视图有160多个；如加上圆柱面等曲面体，其答案则更为可观

18、。,五、给定两视图求第三视图,图(a)给出了平面体的主视图和俯视图，对应的左视图如图(b)所示，其中有两个左视图对应两个以上形体，请找出立体图对应的左视图。,（a）（b）,（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）（h）,五、给定两视图求第三视图,【例10-4】根据图10-47（a）给出的主视图和俯视图，作出左视图。,（a）（b）,五、给定两视图求第三视图,【例10-4】根据图10-47（a）给出的主视图和俯视图，作出左视图。,（a）（b）,分析：主视图和俯视图各有三个线框，对应有三个基本体。基本体的形状均可能为：,五、给定两视图求第三视图,【例10-5】根据下图给出的主视图和俯视图，作出左视图。,分析:(1)对照两视图，可知该形体为一竖放的圆筒；(2)圆筒中部开有一长圆形的通槽；(3)通槽的半圆部分和圆筒的内孔直径相同，轴线相交，交线在空间为椭圆曲线；通槽的半圆部分和圆筒的外表面相交也会产生相贯线。,对主视图略作修改，请分析其投影。,End,