基于VB的三軸變速器學習界面設計

吳玉 吳君 王森 吳崢

摘要：借助Visual Basic計算機語言的可視化圖形界面設計，將三軸變速器的基本結構與傳遞路線形象地展現出來，用以在教學和培訓中提高學生的學習效率。

關鍵詞：變速器 ?VB ?界面

1 概述

1.1 三軸變速器的發展現狀和趨勢

在汽車的后服務市場中，變速器是底盤傳動中非常重要的一部分，機械結構比較復雜，拆裝難度大，學習難度大，從業人員比較緊缺。而對于汽車專業的在校學生來說，變速器是學習中的重點也是難點。

三軸變速器是手動變速器中比較經典的款式，從早期的桑塔納等車型系列，到日產銳騏，以及我國的一汽、二汽，以及大眾途觀等，小到微型轎車大到貨車等，得到廣泛應用。演變也是從四檔，五檔，六檔以及更高的檔位發

展。換擋方式也從單純的手動換擋變為液壓換擋、電子換擋。

1.2 三軸變速器學習界面的研究現狀

VB作為基礎語言，常用來設計很多可視化工作軟件，可以聯網也可以獨立成為一個局域網，安全系數很高。如辦公系統、大飯店點菜管理系統、學生一卡通管理系統、學生畢業綜合實踐管理系統等等。但是用在設計汽車方面管理系統比較少，相關文獻查閱較少，而且做得不夠好。做得相對比較好有四輪定位操作系統，基本實現了四輪的定位的系統化操作，比較簡單明確（實訓室已經在運用）。

將Visual Basic（簡稱VB）的可視化圖形界面用于三軸變速器的學習，這方面開發做的相當的少，而VB的圖形界面比較直觀形象，將三軸變速器和VB平臺結合起來將會有效的提高學生在學習變速器中的效率。

1.3 擬解決的關鍵問題

學生在第一次接觸變速的時候，基本是對變速器內部結構一無所知，有些同學甚至到了期末了還是無法全部識別三軸變速器的結構，這樣一來首先是對拆裝來說就變成了一個機械的習慣，沒有進步。另外，對于傳動路線的識別更是很困難。由此本文以比較簡單的學校實驗室在用的長安4檔三軸變速器為研究對象，開發出一種可執行軟件，主要解決三軸變速的識別，拆裝以及傳動路線分析等問題。

2 學習界面的設計

2.1 設計軟件的選用

計算機的多媒體技術已經廣泛普及，對于一般用戶來說，采用可視化工具是最好的選擇，可選擇的程序語言很多，比如C、C++、Java、Visual Basic（簡稱VB）等。VB是一種由Microsoft公司開發的結構化的、模塊化的、面向對象的、包含協助開發環境的事件驅動為機制的可視化程序設計語言，VB擁有圖形用戶界面（GUI）和快速應用程序開發（RAD）系統，可以輕易地使用DAO、RDO等連接數據庫，或輕松地創建ActiveX控件，從任何標準來說，VB都是世界上使用人數最多的語言，用VB開發多媒體方便靈活，有多種方法和途徑，用戶可以根據具體情況選擇其中一種或幾種方法，來設計自己的多媒體應用程序。本課題即是基于VB平臺進行開發的。

2.2 三軸變速器的基本結構與傳動路線

長安三軸手動4檔變速器，它的傳動機構是由輸入軸、輸出軸，檔位齒輪等組成，在的學習過程中比較困難的一個是各個檔位的檔位齒輪的區分和傳動比計算，其次是各個檔位傳遞路線圖的繪制。

從傳動路線圖1中也可以清楚地看到長安三軸變速器是由四對前進擋檔位齒輪、一對倒檔齒輪（包含惰輪）、輸入軸、輸出軸、倒檔軸、結合套、花鍵轂以及軸承等組成。各檔位傳遞路線如下：

1檔：輸入軸-常嚙合車輪4-中間軸-1檔齒輪-結合套-花鍵轂-輸出軸

2檔：輸入軸-常嚙合車輪4-中間軸-2檔齒輪-結合套-花鍵轂-輸出軸

3檔：輸入軸-常嚙合車輪4-中間軸-3檔齒輪-結合套-花鍵轂-輸出軸

4檔：輸入軸-常嚙合車輪4-結合套-花鍵轂-輸出軸

倒檔：輸入軸-常嚙合車輪4-中間軸-倒檔主動齒輪-惰輪-倒檔從動齒輪-輸出軸

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圖1 ?傳動路線圖

2.3 設計的基本圖形界面

學習的基本界面分成三個模塊，分別是三軸變速器的識別、拆裝以及傳動路線的繪圖。識別界面中主要涉及變速器的基本零件的實物圖、對應零件所處的位置和零件作用的文字說明;拆裝界面主要涉及變速器的基本順序拆裝、拆裝中注意的問題和裝配的檢查等;繪圖界面是一個難點，主要涉及傳動路線的分析、每個傳動路線所用到的元件、傳動的動畫展示等，并附有相關的語言以及文字說明;初始界面見圖2。

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圖2 ?學習界面

2.4 數據編程的與處理方法

在基本的圖形界面設計好之后，對各個部分界面以及菜單進行編程處理，這里可以分為兩部分，一部分是基本屬性的編輯處理，這里包括外觀尺寸、顏色、位置、名稱等等;另外一部分是事件驅動的代碼編輯，這個是指主要涉及到的動畫事件驅動，在代碼窗口中編輯即可完成。基本的編程完成之后進行反復的調試，不再出現問題后進行打包封裝。在VB平臺的基本設計流程如圖3。

3 設計中的關鍵問題

設計中的關鍵問題是三軸變速器的傳動路線分析繪圖和VB中各個界面設計。變速器拆裝，通過反復訓練是可以熟練的，而對于傳動路線的分析是比較困難的，現在的大多數人都是通過死記硬背下來的，只知其然，不知道其所以然，真正要掌握傳遞路線是需要花費一段時間的。那么，在VB各個界面的設計中，如何更形象地給學生展示出來變速器傳遞路線則是VB設計中的難點。

在變速器傳遞路線分析中，一般都是數學或者圖形分析法，本文在傳遞路線分析中，借助VB可視化圖形界面展示傳遞路線。通過這種界面可以達到以下指標：①確定動力在傳遞中所經過的路線;②根據動力傳遞路線確定各檔位工作所運用的換擋元件;③根據執行元件的運用表和傳動圖，確定傳遞路線和其他元件工作情況。

4 結語

本作品旨在借助VB的可視化的界面圖形設計，形象地將變速器的基本結構和傳動路線展示出來，一方面用于變速器拆裝前進行學習，使得比較容易掌握，另一方面在拆裝過程中進行指導，減少裝錯引起的變速器故障。針對比較難的傳動路線，亦可以用界面的圖形設計并以動畫的形式展示出來，結合實際的變速器，提高學習效率。

以往在自動變速器的學習中，基本是理論到實踐，然后實踐到理論的循環。在這里利用VB對變速器零部件、拆裝和傳動路線進行圖形界面設計，實際是在理論到實踐的環節中間加了一步，即在操作之前進行實物的預學習和拆裝的預學習，并用以指導拆裝過程。通過VB的界面設計可以很容易得到傳遞路線和機械故障點等。因此在平時的學習中以及課堂教學中如果加入這種學習方法，可以有效提高學習效率，并且可以提高學習的興趣。

參考文獻：

[1]吳修義.國內組合式機械變速器的現狀與發展[J].現代零部件，2005（10）：80-82.

[2]肇潤東，孔祥慧，邴麗華，秦學忠，張曉明.汽車變速器的發展及先進制造技術的應用[J].汽車工藝與材料，2011（09）：15-20.

[3]陳開考，鄭堯軍，駱美富，吳君.基于圖形化自動變速器測控系統研究與設計[J].拖拉機與農用運輸車，2009（02）：101-105.

[4]陳立旦，鄭堯軍，陳開考.基于圖形化電噴發動機教學軟件的開發研究[J].拖拉機與農用運輸車，2006（05）：75-78.

[5]尹雅楠.淺談Vb中多媒體功能程序設計[J].硅谷，2009（10）：50-51.

[6]楊普照.淺談VB在編程中如何實現多媒體功能[J].科技情報開發與經濟，2007（22）：201-202.

基金項目：

2014年浙江經濟職業技術學院院級課題一般項目。