基于VB的三轴变速器学习界面设计

吴玉 吴君 王森 吴峥

摘要：借助Visual Basic计算机语言的可视化图形界面设计，将三轴变速器的基本结构与传递路线形象地展现出来，用以在教学和培训中提高学生的学习效率。

关键词：变速器  VB  界面

1 概述

1.1 三轴变速器的发展现状和趋势

在汽车的后服务市场中，变速器是底盘传动中非常重要的一部分，机械结构比较复杂，拆装难度大，学习难度大，从业人员比较紧缺。而对于汽车专业的在校学生来说，变速器是学习中的重点也是难点。

三轴变速器是手动变速器中比较经典的款式，从早期的桑塔纳等车型系列，到日产锐骐，以及我国的一汽、二汽，以及大众途观等，小到微型轿车大到货车等，得到广泛应用。演变也是从四档，五档，六档以及更高的档位发

展。换挡方式也从单纯的手动换挡变为液压换挡、电子换挡。

1.2 三轴变速器学习界面的研究现状

VB作为基础语言，常用来设计很多可视化工作软件，可以联网也可以独立成为一个局域网，安全系数很高。如办公系统、大饭店点菜管理系统、学生一卡通管理系统、学生毕业综合实践管理系统等等。但是用在设计汽车方面管理系统比较少，相关文献查阅较少，而且做得不够好。做得相对比较好有四轮定位操作系统，基本实现了四轮的定位的系统化操作，比较简单明确（实训室已经在运用）。

将Visual Basic（简称VB）的可视化图形界面用于三轴变速器的学习，这方面开发做的相当的少，而VB的图形界面比较直观形象，将三轴变速器和VB平台结合起来将会有效的提高学生在学习变速器中的效率。

1.3 拟解决的关键问题

学生在第一次接触变速的时候，基本是对变速器内部结构一无所知，有些同学甚至到了期末了还是无法全部识别三轴变速器的结构，这样一来首先是对拆装来说就变成了一个机械的习惯，没有进步。另外，对于传动路线的识别更是很困难。由此本文以比较简单的学校实验室在用的长安4档三轴变速器为研究对象，开发出一种可执行软件，主要解决三轴变速的识别，拆装以及传动路线分析等问题。

2 学习界面的设计

2.1 设计软件的选用

计算机的多媒体技术已经广泛普及，对于一般用户来说，采用可视化工具是最好的选择，可选择的程序语言很多，比如C、C++、Java、Visual Basic（简称VB）等。VB是一种由Microsoft公司开发的结构化的、模块化的、面向对象的、包含协助开发环境的事件驱动为机制的可视化程序设计语言，VB拥有图形用户界面（GUI）和快速应用程序开发（RAD）系统，可以轻易地使用DAO、RDO等连接数据库，或轻松地创建ActiveX控件，从任何标准来说，VB都是世界上使用人数最多的语言，用VB开发多媒体方便灵活，有多种方法和途径，用户可以根据具体情况选择其中一种或几种方法，来设计自己的多媒体应用程序。本课题即是基于VB平台进行开发的。

2.2 三轴变速器的基本结构与传动路线

长安三轴手动4档变速器，它的传动机构是由输入轴、输出轴，档位齿轮等组成，在的学习过程中比较困难的一个是各个档位的档位齿轮的区分和传动比计算，其次是各个档位传递路线图的绘制。

从传动路线图1中也可以清楚地看到长安三轴变速器是由四对前进挡档位齿轮、一对倒档齿轮（包含惰轮）、输入轴、输出轴、倒档轴、结合套、花键毂以及轴承等组成。各档位传递路线如下：

1档：输入轴-常啮合车轮4-中间轴-1档齿轮-结合套-花键毂-输出轴

2档：输入轴-常啮合车轮4-中间轴-2档齿轮-结合套-花键毂-输出轴

3档：输入轴-常啮合车轮4-中间轴-3档齿轮-结合套-花键毂-输出轴

4档：输入轴-常啮合车轮4-结合套-花键毂-输出轴

倒档：输入轴-常啮合车轮4-中间轴-倒档主动齿轮-惰轮-倒档从动齿轮-输出轴

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图1  传动路线图

2.3 设计的基本图形界面

学习的基本界面分成三个模块，分别是三轴变速器的识别、拆装以及传动路线的绘图。识别界面中主要涉及变速器的基本零件的实物图、对应零件所处的位置和零件作用的文字说明;拆装界面主要涉及变速器的基本顺序拆装、拆装中注意的问题和装配的检查等;绘图界面是一个难点，主要涉及传动路线的分析、每个传动路线所用到的元件、传动的动画展示等，并附有相关的语言以及文字说明;初始界面见图2。

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图2  学习界面

2.4 数据编程的与处理方法

在基本的图形界面设计好之后，对各个部分界面以及菜单进行编程处理，这里可以分为两部分，一部分是基本属性的编辑处理，这里包括外观尺寸、颜色、位置、名称等等;另外一部分是事件驱动的代码编辑，这个是指主要涉及到的动画事件驱动，在代码窗口中编辑即可完成。基本的编程完成之后进行反复的调试，不再出现问题后进行打包封装。在VB平台的基本设计流程如图3。

3 设计中的关键问题

设计中的关键问题是三轴变速器的传动路线分析绘图和VB中各个界面设计。变速器拆装，通过反复训练是可以熟练的，而对于传动路线的分析是比较困难的，现在的大多数人都是通过死记硬背下来的，只知其然，不知道其所以然，真正要掌握传递路线是需要花费一段时间的。那么，在VB各个界面的设计中，如何更形象地给学生展示出来变速器传递路线则是VB设计中的难点。

在变速器传递路线分析中，一般都是数学或者图形分析法，本文在传递路线分析中，借助VB可视化图形界面展示传递路线。通过这种界面可以达到以下指标：①确定动力在传递中所经过的路线;②根据动力传递路线确定各档位工作所运用的换挡元件;③根据执行元件的运用表和传动图，确定传递路线和其他元件工作情况。

4 结语

本作品旨在借助VB的可视化的界面图形设计，形象地将变速器的基本结构和传动路线展示出来，一方面用于变速器拆装前进行学习，使得比较容易掌握，另一方面在拆装过程中进行指导，减少装错引起的变速器故障。针对比较难的传动路线，亦可以用界面的图形设计并以动画的形式展示出来，结合实际的变速器，提高学习效率。

以往在自动变速器的学习中，基本是理论到实践，然后实践到理论的循环。在这里利用VB对变速器零部件、拆装和传动路线进行图形界面设计，实际是在理论到实践的环节中间加了一步，即在操作之前进行实物的预学习和拆装的预学习，并用以指导拆装过程。通过VB的界面设计可以很容易得到传递路线和机械故障点等。因此在平时的学习中以及课堂教学中如果加入这种学习方法，可以有效提高学习效率，并且可以提高学习的兴趣。

参考文献：

[1]吴修义.国内组合式机械变速器的现状与发展[J].现代零部件，2005（10）：80-82.

[2]肇润东，孔祥慧，邴丽华，秦学忠，张晓明.汽车变速器的发展及先进制造技术的应用[J].汽车工艺与材料，2011（09）：15-20.

[3]陈开考，郑尧军，骆美富，吴君.基于图形化自动变速器测控系统研究与设计[J].拖拉机与农用运输车，2009（02）：101-105.

[4]陈立旦，郑尧军，陈开考.基于图形化电喷发动机教学软件的开发研究[J].拖拉机与农用运输车，2006（05）：75-78.

[5]尹雅楠.浅谈Vb中多媒体功能程序设计[J].硅谷，2009（10）：50-51.

[6]杨普照.浅谈VB在编程中如何实现多媒体功能[J].科技情报开发与经济，2007（22）：201-202.

基金项目：

2014年浙江经济职业技术学院院级课题一般项目。