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(jié)構(gòu)與傳遞路線形象地展現(xiàn)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(fā)展現(xiàn)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(jié)構(gòu)比較復雜，拆裝難度大，學習難度大，從業(yè)人員比較緊缺。而對于汽車專業(yè)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(jīng)典的款式，從早期的桑塔納等車型系列，到日產(chǎn)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(fā)

展。換擋方式也從單純的手動換擋變?yōu)橐簤簱Q擋、電子換擋。

1.2 三軸變速器學習界面的研究現(xiàn)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(lián)網(wǎng)也可以獨立成為一個局域網(wǎng)，安全系數(shù)很高。如辦公系統(tǒng)、大飯店點菜管理系統(tǒng)、學生一卡通管理系統(tǒng)、學生畢業(yè)綜合實踐管理系統(tǒng)等等。但是用在設計汽車方面管理系統(tǒng)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(tǒng)，基本實現(xiàn)了四輪的定位的系統(tǒng)化操作，比較簡單明確（實訓室已經(jīng)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(fā)做的相當?shù)纳?，而VB的圖形界面比較直觀形象，將三軸變速器和VB平臺結(jié)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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(fā)出一種可執(zhí)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(shù)已經(jīng)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(fā)的結(jié)構(gòu)化的、模塊化的、面向?qū)ο蟮?、包含協(xié)助開發(fā)環(huán)境的事件驅(qū)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(fā)（RAD）系統(tǒng)，可以輕易地使用DAO、RDO等連接數(shù)據(jù)庫，或輕松地創(chuàng)建ActiveX控件，從任何標準來說，VB都是世界上使用人數(shù)最多的語言，用VB開發(fā)多媒體方便靈活，有多種方法和途徑，用戶可以根據(jù)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(fā)的。

2.2 三軸變速器的基本結(jié)構(gòu)與傳動路線

長安三軸手動4檔變速器，它的傳動機構(gòu)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(qū)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)合套-花鍵轂-輸出軸

4檔：輸入軸-常嚙合車輪4-結(jié)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(shù)據(jù)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(qū)動的代碼編輯，這個是指主要涉及到的動畫事件驅(qū)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(diào)試，不再出現(xiàn)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(xiàn)在的大多數(shù)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(shù)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(jīng)過的路線;②根據(jù)動力傳遞路線確定各檔位工作所運用的換擋元件;③根據(jù)執(zhí)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(jié)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(jié)構(gòu)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(jié)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(huán)。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(huán)節(jié)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(nèi)組合式機械變速器的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].現(xiàn)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(fā)展及先進制造技術(shù)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(tǒng)研究與設計[J].拖拉機與農(nóng)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(fā)動機教學軟件的開發(fā)研究[J].拖拉機與農(nóng)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(xiàn)多媒體功能[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2007（22）：201-202.

基金項目：

2014年浙江經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學院院級課題一般項目。