三维虚拟技术在变速器维修教学中的应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/4617829164.html,

三维虚拟技术在变速器维修教学中的应用

作者：解卫华

来源：《新校园(下)》2015年第03期

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：