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摘 要：汽车传动系统检测与维修是高职一门很重要的学科，而其中变速器的教学是重中之重。针对维修教学中存在的问题，我们采用三维虚拟技术辅助教学，采用SolidWorks对机械结构进行三维建模，利用其中的仿真动作讲解其中原理，用爆炸图来说明拆装顺序，提高教学效率。
关键词：三维虚拟技术；变速器；三维建模
三维虚拟技术已经广泛应用于汽车设计、虚拟装配中，极大地提高了生产设计的效率。汽车传动系统包含了变速器、差速器、半轴、离合器等。其中变速器是汽车底盘中一个比较复杂而且重要的机械零部件，其中零部件比较多而且复杂，导致其拆装过程相对来讲比较复杂，在教学上造成了一定的困难。尤其其中的自锁互锁机构即使在拆装之后也不太容易理解。所以很多时候学生无从下手，或者是暴力拆装，导致工具和零部件的损坏。
手动变速器，主要由五对前进挡齿轮、三个倒档齿轮、几个换挡机构、自锁互锁装置以及壳体组成。齿轮主要是用来变换输出速度和改变输出力矩以及方向的改变，以适应不同工况下的使用；自锁互锁机构主要是用来实现档位的稳定性和易操作性；壳体用来安装和支撑零部件及总成。
一、目前教学存在的问题
在汽车传动系统检测与维修中，目前的拆装方法是查找维修手册，查出其中的结构以及拆装步骤。现在的手册零部件表达不是很清楚，也不能从多视图去观察其中结构，对于初学的人员造成了一定的障碍。拆装手册中变速器的部分结构表达模糊不清，而拆装部分顺序是这样描述的：拆下变速器，拆下变速器后盖，拆下轴承支座等。这对初学者造成一定的困难和压力。
二、零部件模型建立
针对以上情况，我们引用三维虚拟技术，对其进行建模。零部件模型建立是三维虚拟技术的基础，也是教学上应用的基础。模型的建立主要有两种方法，正向建模与逆向重构。在变速器中尺寸结构比较简单的情况下采用正向建模，而比较复杂的如变速器壳体则采用逆向构造。本例中大部分采用正向模型，而复杂的课堂采用三维扫描进行逆重构，重构好再导入到SolidWorks中。如果光是应用于教学则相对放松精度要求，采用正向构造模型。变速器模型主要由以下部分组成：
1.齿轮对。齿轮主要是用来传递和改变力矩和速度，其中不通档位对应不同的传递路线。在变速器中，大部分是斜齿轮，而斜齿轮的三维重构有一定的复杂性，需要考虑齿轮的压力角、模数、螺旋角等参数。
2.同步器结构。主要是用来实现换挡变换的平稳性。同步器中的结合部分比较难构造。其中锥形结合面、同步器环、结合套锁块的构造尤其比较复杂。利用模型可以讲解装配的要求，以及各种特点。
三、三维虚拟装配
利用SolidWorks里面的各种功能，如虚拟装配、动作仿真、视图渲染等三维虚拟技术实现教学中的各种需求。现在用变速器三四档主动齿轮为例，简要说明三维虚拟技术在维修教学中的优势。（1）我们可以多视角地观察零部件，可以很简单地看出其中的主要零部件，也可以具体介绍每个零部件的特征以及装配顺序。（2）同时可以利用爆炸图，说明其中的拆装顺序步骤。图1为部分拆装顺序演示图。（3）可以通过动作仿真简要说明其原理图，做成动画的形式，视觉感受上比枯燥的文字有意思，可以提高学生的学习兴趣。
四、总结
三维虚拟可以多视角地观察各个零件的结构，可以形象直观地说明拆装步骤，辅助变速器的拆装；也可以扩充到其他机械步骤的拆装维修教学，从而提高教学和维修入门的效率。同时，还可以通过动作仿真模拟，生動形象地表示出工作原理；也可以在此模型上进行力学仿真，提高设计效率。该思路在教学过程中取得了一定的效果，但是也存在不足，因为汽车中零部件过多，导致建模工作量繁重。
参考文献：
[1]陈家瑞.汽车构造（下册）[M].北京：机械工业出版社.2005.
[2]汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册（设计篇）[M].北京：人民交通出版社，2001.
[3]王升平，景玉军.关于汽车技能型创新人才教学的问题与思考[J].职业教育研究，2011（2）.
[4]杜蒙祥.关于高等职业教育教学质量问题的思考[J].教育学术月刊，2008（11）.
作者简介：解卫华（1985— ），男，浙江台州人，硕士，研究方向：CAD，汽车检测与维修。
关键词：三维虚拟技术；变速器；三维建模
三维虚拟技术已经广泛应用于汽车设计、虚拟装配中，极大地提高了生产设计的效率。汽车传动系统包含了变速器、差速器、半轴、离合器等。其中变速器是汽车底盘中一个比较复杂而且重要的机械零部件，其中零部件比较多而且复杂，导致其拆装过程相对来讲比较复杂，在教学上造成了一定的困难。尤其其中的自锁互锁机构即使在拆装之后也不太容易理解。所以很多时候学生无从下手，或者是暴力拆装，导致工具和零部件的损坏。
手动变速器，主要由五对前进挡齿轮、三个倒档齿轮、几个换挡机构、自锁互锁装置以及壳体组成。齿轮主要是用来变换输出速度和改变输出力矩以及方向的改变，以适应不同工况下的使用；自锁互锁机构主要是用来实现档位的稳定性和易操作性；壳体用来安装和支撑零部件及总成。
一、目前教学存在的问题
在汽车传动系统检测与维修中，目前的拆装方法是查找维修手册，查出其中的结构以及拆装步骤。现在的手册零部件表达不是很清楚，也不能从多视图去观察其中结构，对于初学的人员造成了一定的障碍。拆装手册中变速器的部分结构表达模糊不清，而拆装部分顺序是这样描述的：拆下变速器，拆下变速器后盖，拆下轴承支座等。这对初学者造成一定的困难和压力。
二、零部件模型建立
针对以上情况，我们引用三维虚拟技术，对其进行建模。零部件模型建立是三维虚拟技术的基础，也是教学上应用的基础。模型的建立主要有两种方法，正向建模与逆向重构。在变速器中尺寸结构比较简单的情况下采用正向建模，而比较复杂的如变速器壳体则采用逆向构造。本例中大部分采用正向模型，而复杂的课堂采用三维扫描进行逆重构，重构好再导入到SolidWorks中。如果光是应用于教学则相对放松精度要求，采用正向构造模型。变速器模型主要由以下部分组成：
1.齿轮对。齿轮主要是用来传递和改变力矩和速度，其中不通档位对应不同的传递路线。在变速器中，大部分是斜齿轮，而斜齿轮的三维重构有一定的复杂性，需要考虑齿轮的压力角、模数、螺旋角等参数。
2.同步器结构。主要是用来实现换挡变换的平稳性。同步器中的结合部分比较难构造。其中锥形结合面、同步器环、结合套锁块的构造尤其比较复杂。利用模型可以讲解装配的要求，以及各种特点。
三、三维虚拟装配
利用SolidWorks里面的各种功能，如虚拟装配、动作仿真、视图渲染等三维虚拟技术实现教学中的各种需求。现在用变速器三四档主动齿轮为例，简要说明三维虚拟技术在维修教学中的优势。（1）我们可以多视角地观察零部件，可以很简单地看出其中的主要零部件，也可以具体介绍每个零部件的特征以及装配顺序。（2）同时可以利用爆炸图，说明其中的拆装顺序步骤。图1为部分拆装顺序演示图。（3）可以通过动作仿真简要说明其原理图，做成动画的形式，视觉感受上比枯燥的文字有意思，可以提高学生的学习兴趣。
四、总结
三维虚拟可以多视角地观察各个零件的结构，可以形象直观地说明拆装步骤，辅助变速器的拆装；也可以扩充到其他机械步骤的拆装维修教学，从而提高教学和维修入门的效率。同时，还可以通过动作仿真模拟，生動形象地表示出工作原理；也可以在此模型上进行力学仿真，提高设计效率。该思路在教学过程中取得了一定的效果，但是也存在不足，因为汽车中零部件过多，导致建模工作量繁重。
参考文献：
[1]陈家瑞.汽车构造（下册）[M].北京：机械工业出版社.2005.
[2]汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册（设计篇）[M].北京：人民交通出版社，2001.
[3]王升平，景玉军.关于汽车技能型创新人才教学的问题与思考[J].职业教育研究，2011（2）.
[4]杜蒙祥.关于高等职业教育教学质量问题的思考[J].教育学术月刊，2008（11）.
作者简介：解卫华（1985— ），男，浙江台州人，硕士，研究方向：CAD，汽车检测与维修。