第一章 机械电工基础知识
第一节 机械制图基础知识
一、识图 （一）投影
1、投影
在阳光或灯光下照射物体，在地面或墙面上可留下物体的影子。把影子中间的涂黑去掉， 只保留影子的外轮廓线，影子可视为物体的投影。我们把照射的光线口 q做投影线；影子所 在的平面叫做投影面；影子叫做投影。
2、投影的种类
投影一般分为中心投影和正投影两大类。
1）中心投影
夜晚把三角板放在灯泡与桌 子之间，桌面上就有一个放大的 三角形影子。这种投影法，光源 从投影中心发出，叫中心投影法。 中心投影法投影线互不平行，得 到的图形不能反映物体的真实大 小。机械制图中一般不采用中心 投影法。
2）正投影
若把投影中心移到无穷远
处，使投影线互相平行，并与投影面垂直物体在投影面上所得到的投影口 U正投影。
（二）正投影的投影特点 中午，把一块正方形的薄铁皮放置在阳光下照射，如图 1-1-1所示。当平面和地面平行 时，影子的形状和大小与薄铁皮完全相同，如图 1-1-1（a）所示；倾斜时影子变小，如图 1-1-1（b）所示，倾斜越厉害，影子越小；当平面与地面垂直时，影子成了一根直线，如图 1-1-1（c）所示。
实验说明，平面投影的特点和平面的位置有关。物体上的平面有平行、倾斜和垂直三 种位置，三种位置平面在一个投影面上的投影特点：平行投影现原形（真实性），倾斜投影 往小变（收缩性），垂直投影成直线（积聚性）。
同理，直线的投影也具有上述特点。当直线 与投影面平行时，直线的投影等于直线的实长（真 实性）；当直线与投影面倾斜时，直线的投影小于 直线的实长（收缩性）；当直线与投影面垂直时， 直线的投影积聚为一个点（积聚性）。
（三）三视图的形成和投影规律 1.视图
在工程上，又把物体的正投影叫做物体的视 图。但一个视图很难表达物体的全貌。实践证明， 要反映物体的真实形状；一般要使用三面视图。
2.三视图的形成过程
三视图的形成如图 1-1-2所示，把长方体放在三个互相垂直的投影面中间，这时在三个 投影面上各得一个正投影。
观察者从前向后看，在正投影面上得到的投影叫主视图；观察者从上往下看，在水平投 影面上得到的投影叫俯视图；观察者从左向右看，在侧面上得到的投影叫左视图。
正面不动，水平面向下，侧面向右旋转到图 1-1、2三视图的投影与正面成一个平面， 如图 1-1-3所示，去掉投影面的边框就得到工程上常用的三视图。三个视图位置固定，主视 图在左上角，俯视图在主视图下边，左视图在主视图右边，如图 1.1-4所示。
3.三视图的投影规律
三视图是同一个物体在三面视图的投影，主、俯视图共同反映该物体的长度，主、左视 图共同反映该物体的高度，俯、-左视图共同反映该物体的宽度。因此可得出三视图的投影 规律：
主、俯视图长对正（等长）。 主、左视图高平齐（等高）。 俯、左视图宽相等（等宽）。
无论整个物体或物体局部，其三面投影都符合“长对正，高平齐，宽相等”的规律，如 图 1-1-5所示。
4.三视图和实物的方位关系
对照图 1-1-6所示的立体图和三视图，可以把三视图和实物的方位关系总结如下：
一个物体几个面，每个视图表一面； 前面形状看主视，上下左右能表现； 顶面形状看俯视，前后左右能分辨；
左面形状看左视，上下前后方位见； 只看一图不全面，三面合着整体现。 （四）图线
图线是构成视图的基本要素。要看懂零件图，就必须明确各种图线的含义和用途。表 1-1-1列出了各种常用图线的名称、型式、代号、宽度及+般应用方法。
（五）绘图比例 比例是图形线性尺寸与物体实际线性尺寸之比，称为比例，一般在标题栏中标注。比例 分为三种：
（1）缩小比例：缩小比例图形比实物小，如1：2，1：3等。在比例为1：2的图中，图 上的1mm代表实物的2mm。
（2）不变比例：不变比例图形与实物一样大，写作1：1。在比例为1：1的图中，图上 的1mm代表实物的1mm。图上的尺寸与实物尺寸相同。
表 1-1-1 图线
图线名称 粗实线 细实线 波浪线 双折线 虚线 细点划线 粗点划线 双点划线
图线型式及尺寸关系
图线宽度 b,mm
b=0.5-2 约 b/3 约 b/3 约 b/3 约 b/3 约 b/3 b 约 b/3
可见轮廓线
尺寸线、尺寸界限、剖面线、引出线 局部视图和局部剖视的边界线断裂处的边界线 断裂处的边界线 不可见轮廓线
轴线、中心线、对称平面中心线 有特殊要求的线 极限位置的轮廓线
图 线 用 处
（3）放大比例：放大比例图形比实物大，如 2：1、4：1等。在比例为 2：1的图中， 图上的 2mm代表实物的 1mm。
不论采用何种比例，图形上所标注的尺寸，必须是机件的实际尺寸，与图形的比例无关。 （六）尺寸标注
物体的形状大小，是在零件图的长、宽、高三个方向标注尺寸来表 达的。每个标注的尺寸一般都由尺寸界线、尺寸线、箭头、尺寸数字四 个要素组成，如图 1-1-7所示。
图中阿拉伯数字的单位是毫米，一般不写出，视图中尺寸线与尺寸 界线是表示度量起始和终止范围的；尺寸线用细实线，终端一般用箭头 表示；尺寸界线也是用细实线，它也可借用其他线，如中心线、轮廓线 等。视图中标注的 R、∮等符号，分别表示圆、弧的半径和圆的直径。 尺寸数字一般标注在尺寸线上方，垂直方向尺寸数字，规定字头向左标注。
二、基本几何体投影
（一）概述
零件结构形状无论多么复杂，都可以看作由简单的基本几何体组成。熟练掌握基本几何 体三视图的投影特性，是识零件图的基础。
（二）平面立体 平面立体是指表面完全由平面构成的基本几何体。现以六棱柱和四棱锥为例讨论平面立 体三视图的投影特性。六棱柱是由六条棱、六个全等的矩形和两个全等的六边形构成的空间 立体。四棱锥由四个全等的三角形平面围成，并且四个三角形的顶点相交于一点即锥顶，底 面由正方形构成。
1.六棱柱的投影
把正六棱柱放在三投影面体系中，让它的上底面，下底 面平行于水平投影面，并使一组平行侧面平行于正面，如图 1-1-8所示。利用平面的投影特点（真实性、积聚性、收缩性） 来分析六棱柱的三视图。
（1）主视图：正六棱柱的主视图中，上、下底积聚为两 条水平方向的直线。六个侧面前后棱面投影重合，在主视图 上可以看到三个连着的矩形，中间的矩形反映了棱面的实形， 两侧面的矩形是倾斜于正面的棱面的投影，因而不反映实形， 如图 1-1-9所示。
（2）俯视图：正六棱柱的俯视图是正六边形，六边形是
六棱柱顶面与底面的投影，六条边是六棱柱侧面有积聚性的投影，如图 1-1-10所示。
（3）左视图：正六棱柱的左视图中，上下底积聚为两条水平方向的直线。在侧面可看 见棱柱的两个面广而且又是对称的，因而侧面投影是两个连着的矩形，如图 1-1-1所示。
把三面投影综合起来就是六棱柱的三面投影，如图 1-1-12所示。
2.四棱锥的投影
把四棱锥放在三投影面体系中，使底面平行于水平投影面，如图 1-1-13所示。下面按 投影特性分析四棱锥的三视图。
（1）主视图：在四棱锥的主视图中，因为四棱锥的底面与正面垂直，所以积聚为水平 方向的直线。它的四个棱面都与正面倾斜，而且前后棱面投影重合，因而主视图是两个连着 的直角三角形，如图 1-1-14所示。
（2）俯视图：因为四棱锥底面平行于水平投影面，所以俯视图反映底面实形。图内相 互垂直的两条线是四条棱线的投影，四个三角形是四个棱面的投影，如图 1-1-15。
（3）左视图：四棱锥的左视图与主视图完全相同，但代表的棱面不同。两个连着的直 角三角形是左侧面前后两棱面的投影，右侧面前后两棱面的投影与它重合。底边水平方向的 直线仍是底面有积聚性的投影，如图 1-1-16。把三面投影综合起来，就是正四棱锥的投影， 如图 1-1-17所示。
（三）曲面立体
曲面立体（也称回转体）是指表面或曲面与平面构成的基本几何体。注意：凡是曲面
立体的视图中都有用点划线表示的轴线投影。现以圆柱体和圆锥体为例讨论曲面立体三视图 的投影特性。圆柱体是由圆柱面和垂直于轴线的两个圆平面所围成的封闭曲面立体。圆锥体 是由圆锥面和与圆锥轴线垂直的圆形底面所围成的封闭曲面立体。
1.圆柱体的投影 把圆柱体放在三投影面体系中，使圆柱的轴线垂直于水平投影面，如图 1-1-18所示。 利用投影的特性分析圆柱体的三视图。
（1）主视图：圆柱体的主视图是一个长方形，左；右轮廓线是圆柱的最左、最右素线 的投影；长方形上、下两直线是圆柱顶圆和底圆有积聚性的投影，如图 1-1-19所示。
（2）俯视图：圆柱体的俯视图是与圆柱顶圆和底圆相同的圆，此圆圆周是所有素线有 积聚性的投影，如图 1-1-20所示。
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