基于ASP.NET的摩擦輪傳動系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

（西安工業(yè)大學 機電工程學院，西安 710032）

摩擦輪傳動是利用2個或2個以上互相壓緊的輪子間的摩擦力傳遞動力和運動。摩擦輪傳動具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小，可在運轉(zhuǎn)中平穩(wěn)地調(diào)整傳動比、有過載保護作用、結(jié)構(gòu)簡單、易于制造和測量等特點[1]。傳統(tǒng)的摩擦輪傳動的設(shè)計過程工作量大而且設(shè)計知識不能共享、專業(yè)依賴性強、參數(shù)設(shè)計的每一個階段都需要查閱大量的設(shè)計手冊，依靠設(shè)計經(jīng)驗重復大量相似的工作，嚴重影響了設(shè)計的質(zhì)量和效率。隨著技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，國內(nèi)也出現(xiàn)了計算機輔助設(shè)計方面的軟件，有些程序設(shè)計雖然計算步驟詳盡，設(shè)計過程清晰，也可以進行結(jié)果的存儲，但個別步驟過于詳盡而使得操作繁瑣，且設(shè)計內(nèi)容不夠全面和準確。且摩擦輪傳動系統(tǒng)的實現(xiàn)需要運用ASP.NET和與其兼容的C#語言進行編程。

B/S（browser/server）架構(gòu)是隨著 Internet技術(shù)興起的，是對傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)的一種變化和改進。用戶通過瀏覽器來進行工作，極少部分事物邏輯在前端實現(xiàn)，主要事物邏輯在服務器端實現(xiàn)，形成所謂三層架構(gòu)?？珊喕蛻舳穗娔X負載，減輕系統(tǒng)維護和升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本，并可實現(xiàn)不同時間地點和人員同時訪問數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)安全有效?；贐/S架構(gòu)軟件的跨平臺、易維護等優(yōu)勢，本文使用B/S架構(gòu)來實現(xiàn)總體設(shè)計，并在提高摩擦輪傳動設(shè)計效率和準確性的需求上，設(shè)計更加人性化、準確和全面的摩擦輪傳動系統(tǒng)。

因此本文在整理摩擦輪傳動設(shè)計知識的基礎(chǔ)上，采用Visual Studio2010開發(fā)工具、ASP.NET開發(fā)技術(shù)[2-3]、B/S構(gòu)架模式[4]、C#開發(fā)語言來對摩擦輪傳動的設(shè)計計算進行設(shè)計編程，開發(fā)了完整的設(shè)計系統(tǒng)。本系統(tǒng)可提高摩擦輪傳動設(shè)計效率和準確性，減少設(shè)計人員專業(yè)的依賴性，有助于設(shè)計經(jīng)驗的繼承與共享，提高了設(shè)計的效率和質(zhì)量。

1 摩擦輪傳動的總體設(shè)計方案

通過對摩擦輪傳動設(shè)計理論知識的綜合整理來進行摩擦輪傳動系統(tǒng)的設(shè)計。該系統(tǒng)分為4種典型傳動：圓柱摩擦輪傳動、槽型摩擦輪傳動、圓錐摩擦輪傳動、端面摩擦輪傳動，每個傳動系統(tǒng)又包括設(shè)計模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、計算模塊。而設(shè)計模塊又分為設(shè)計信息、選擇摩擦輪類型、初始條件、材料及潤滑、選擇相關(guān)參數(shù)、計算中心距、計算幾何尺寸、計算壓緊力、設(shè)計結(jié)果等。個別設(shè)計流程中稍有不同，總體流程基本一樣。在設(shè)計計算的過程中，需要后臺數(shù)據(jù)庫的支持，后臺數(shù)據(jù)庫主要存儲設(shè)計參數(shù)的數(shù)值表，在不同工作條件下，選擇不同的設(shè)計參數(shù)。而建立存儲計算公式的類，可便于數(shù)據(jù)的管理、存儲和調(diào)用，最后通過cookie存儲數(shù)值，進行本頁面和跨頁面的傳值，實現(xiàn)最終摩擦輪傳動的設(shè)計和計算?？傮w的設(shè)計方案如圖1所示。

圖1 摩擦輪傳動總體設(shè)計方案Fig.1 General design scheme of friction wheel drive

2 主要功能模塊的具體實現(xiàn)

摩擦輪傳動的功能模塊主要分為設(shè)計模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、計算模塊。設(shè)計模塊主要進行摩擦輪傳動時部件各個具體尺寸的設(shè)計，數(shù)據(jù)管理模塊主要進行數(shù)據(jù)的存儲和管理，計算模塊主要進行中心距、幾何尺寸和壓緊力的計算。

2.1 設(shè)計模塊的實現(xiàn)

摩擦輪傳動的設(shè)計模塊流程如圖2所示，首先輸入設(shè)計信息，然后選擇摩擦輪傳動類型，摩擦輪傳動類型分為4種，選擇所需的摩擦輪傳動類型后，可按照初始條件到計算壓緊力的過程進行計算，最后實現(xiàn)摩擦輪傳動的設(shè)計和計算。

圖2 摩擦輪傳動的設(shè)計模塊Fig.2 Design module of friction wheel drive

2.2 數(shù)據(jù)管理模塊的實現(xiàn)

摩擦輪傳動的數(shù)據(jù)管理模塊的實現(xiàn)可從以下3個方面進行說明。

2.2.1 查詢

直接查詢根據(jù)摩擦輪傳動的初始條件和材料及潤滑等條件的選擇，在選擇相關(guān)參數(shù)時可根據(jù)已經(jīng)傳輸過來的提示條件選擇工程數(shù)據(jù)庫的相關(guān)參數(shù)，將相關(guān)條件的參數(shù)填入。而程序化時則是在表格中定義二維數(shù)組，將表格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成整形，再選擇參數(shù)，具體流程如圖3所示。

有多個變量的數(shù)據(jù)查詢工況系數(shù)由多個條件控制，編寫程序時可將原動機和工作機的工作方式分別用按鈕進行編輯，然后將各個條件的數(shù)據(jù)進行按鈕程序組合排列的方式編寫控制。具體實現(xiàn)流程如圖4所示。

圖3 直接查詢流程Fig.3 Direct query flow chart

圖4 多個數(shù)據(jù)查詢流程Fig.4 Multiple data query flow chart

2.2.2 說明

說明分為警告和注意2種類型。當數(shù)據(jù)輸入有誤時系統(tǒng)會以對話框的形式進行警告提示；當本頁面?zhèn)€別內(nèi)容需要說明時，點擊設(shè)置好的說明按鈕，系統(tǒng)則以對話框的形式進行說明。

2.2.3 傳輸

數(shù)據(jù)的傳輸則是先創(chuàng)建cookie，再將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行cookie存儲，需要調(diào)用數(shù)據(jù)時，則通過編寫程序進行調(diào)用，不但可以進行本頁面的調(diào)用，也可以進行跨頁面的調(diào)用。

2.3 計算模塊的實現(xiàn)

計算模塊主要是通過創(chuàng)建類實現(xiàn)的，在創(chuàng)建的類中，專門定義計算所需的數(shù)學公式，以便于后期計算調(diào)用。首先在主頁面將相關(guān)參數(shù)進行定義并進行存儲，然后在類中進行計算公式的編寫，計算時主頁面會調(diào)用類中的計算公式進行計算，完成計算。具體程序?qū)崿F(xiàn)如圖5所示。

當以上主要模塊都順利進行時，則可得到最終設(shè)計結(jié)果，圖6所示為圓柱摩擦輪傳動設(shè)計的計算結(jié)果輸出。

圖5 計算程序的實現(xiàn)Fig.5 Realization of calculation module

圖6 設(shè)計結(jié)果輸出窗口Fig.6 Design result output window

3 結(jié)語

本文在分析和總結(jié)摩擦輪傳動設(shè)計計算的相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上，通過使用ASP.NET技術(shù)、Visual C#語言實現(xiàn)了摩擦輪傳動設(shè)計效率和準確性的提高，使設(shè)計更加人性化、準確和全面。并且設(shè)計計算精確，人機交互良好?？捎兄跍p少摩擦輪傳動設(shè)計過程中的工作量，減少對設(shè)計人員專業(yè)的依賴性，有助于設(shè)計經(jīng)驗的繼承和共享，提高設(shè)計的效率和質(zhì)量。

[1]王建利，李真，劉海寧.摩擦輪傳動設(shè)計中打滑率計算[J].天津大學學報，1998，4（18）：49-50.

[2]Matthew MacDonald.Beginning ASP.NET 4.5 in C#[M].Apress，2012.

[3]LI Tai-huan，F(xiàn)ENG Wei.Design and implementation of blood management system based on B/S[J].Journal of Capital Medical University，2010，31（6）：821-823.

[4]WANG Da-ping，WANG Bing-wen.Design and implementation of dam safety monit oring platform based on B/S[J].Computer&Digital Engineering，2010，38（12）：145-147.