第2版前言
〖1〗〖3〗化工工程制图(第2版)
第2版前言
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本书第1版自2011年6月出版以来,受到广大教师、学生和工程技术人员的欢迎,已被全国各地几十所重点院校、普通院校及职业技术院校广泛使用。
随着科学技术与经济全球化的快速发展,工程项目的国际化合作迅速增加,为了更好地与国际接轨及进行技术交流,我国的标准化工作也有了较大发展,各个行业部门在原标准规范的基础上,吸收国内外先进技术成果并广泛征求有关单位意见后,对很多标准规范进行了调整和删改。近年来,化工行业的相关设计规范和标准进行了大量的更新与修订,故有必要对本书第1版进行修订。考虑到本书第1版使用范围较广,修订过程中保持了原有章节顺序基本不变,重点针对化工图样部分进行修改和增补。根据我国颁布的最新规范标准及化工工程设计图样的要求,对原有内容进行增加和修订,同时对例图也进行了修订。
本书仍由李平、钱可强、蒋丹主编,宁夏大学的李平教授主持修订和统稿工作。参加修订的还有宁夏大学范辉副教授、蔡超副教授、任永胜副教授及张晓光教授。
本书第1版在使用过程中,得到了全国各地广大教师与工程技术人员的认可,在此表示感谢。同时,对参加过本书第1版编写工作的董梅、王彩英、吴建波、王淑杰等老师深表谢意。
本书的出版得到宁夏回族自治区国内一流学科(化学工程与技术)建设项目的经费支持。同时,感谢宁夏大学化学化工学院和省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室的大力支持。
限于编者水平,虽经努力,修订后的教材恐仍有缺憾和错误之处,敬请读者批评指正。
编者2017年3月
第3章
立体的投影及表面交线
任何物体都是由若干基本几何体组合而成。根据表面形状不同,基本几何体分为平面立体和曲面立体两类。平面立体的每个表面都是平面,如棱柱、棱锥;曲面立体至少有一个表面是曲面,如回转体类的圆柱、圆锥、圆球、圆环等,如图31所示。工程上常见的形体大多是立体被截切或两立体相交而形成有表面交线的切割体或相贯体,如图32所示。本章学习重点就是要了解立体表面交线的性质并掌握交线的画法,这将有助于正确表达机件的结构形状以及读图时对机件进行形体分析。
图31基本几何体
图32切割体与相贯体
(a)压块;(b)顶尖;(c)三通管
3.1基本几何体的投影
3.1.1三视图的形成及对应关系
1.三视图的形成
如图33(a)所示,将物体放在三投影面体系中,按正投影法向各投影面投射,即得到物体的正面投影、水平投影和侧面投影。国家标准规定,采用正投影法绘制的物体的正投影图也称为视图。投影时,将物体的可见轮廓线用粗实线表示,不可见的轮廓线用虚线表示。
将物体向三个基本投影面投影所得到的三面投影称为三视图,其名称分别是:
(1)主视图——由前向后投影到正面(V面)上所得的视图;
(2)俯视图——由上向下投影到水平面(H面)上所得的视图;
(3)左视图——由左向右投影到侧面(W面)上所得的视图。
为了画图和看图的方便,必须使处于空间位置的三面投影图在同一个平面上表示出来。规定正面不动,将水平面绕OX轴旋转90°,将侧面绕OZ轴旋转90°,按图33(b)所示的展开方法使它们与正面处于同一平面上,即俯视图配置在主视图的正下方,左视图配置在主视图的正右方,如图33(c)所示。按这样的位置配置三视图,不需标注名称,不必画出投影面和投影轴,即物体的三视图如图33(d)所示。
图33三视图的形成
2.投影对应关系
物体有长、宽、高三个方向的尺寸,通常规定:物体左右之间的距离为长,前后之间的距离为宽,上下之间的距离为高。从三视图的形成过程可以看出,一个视图只能反映两个方向的尺寸。主视图反映物体的长和高;俯视图反映物体的长和宽;左视图反映物体的宽和高。三视图之间的投影对应关系如图34所示,即满足“长对正、宽相等、高平齐”的“三等”原则:
主、俯视图长对正;
俯、左视图宽相等;
主、左视图高平齐。
“三等”原则是三视图的重要特性,也是画图和读图的依据。
图34三视图的投影对应关系和方位关系
3.方位对应关系
如图33(a)所示,空间物体都有上、下、左、右、前、后6个方位。从图34可以看出:
主视图反映物体的上、下和左、右的相对位置关系;
俯视图反映物体的前、后和左、右的相对位置关系;
左视图反映物体的前、后和上、下的相对位置关系。
由此可知,对于物体结构形状的表达至少需要两个视图,才能表明其6个方位的位置关系。读图时,必须要将两个视图联系起来看;画图时,应特别注意俯视图与左视图之间的前、后对应关系。
3.1.2平面立体的投影
1.棱柱
棱柱的棱线互相平行。常见的棱柱有三棱柱、四棱柱、五棱柱和六棱柱等。下面以正六棱柱为例,分析其投影特征和作图方法。
1)投影分析
图35所示的正六棱柱的顶面和底面是互相平行的正六边形,6个棱面均为矩形,且与顶面和底面垂直。为作图方便,选择正六棱柱的顶面和底面平行于水平面,并使前、后两个棱面与正面平行,如图35(a)所示。
正六棱柱的投影特征是:顶面和底面的水平投影重合,并反映实形——正六边形,六边形的正面和侧面投影均积聚为直线;6个棱面的水平投影分别积聚为六边形的6条边;由于前、后两个棱面平行于正面,所以正面投影反映实形,侧面投影积聚成两条直线;其余棱面垂直于水平面,与正面和侧面不平行,故其正面和侧面投影仍为矩形,但小于原图形。如图35(a)所示,正六棱柱的正面投影为三个可见的矩形,侧面投影为两个可见的矩形。
图35正六棱柱的投影作图
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