基于ASP.NET的摩擦輪傳動系統的設計與實現

（西安工業大學 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平穩、噪聲小，可在運轉中平穩地調整傳動比、有過載保護作用、結構簡單、易于制造和測量等特點[1]。傳統的摩擦輪傳動的設計過程工作量大而且設計知識不能共享、專業依賴性強、參數設計的每一個階段都需要查閱大量的設計手冊，依靠設計經驗重復大量相似的工作，嚴重影響了設計的質量和效率。隨著技術的不斷更新與發展，國內也出現了計算機輔助設計方面的軟件，有些程序設計雖然計算步驟詳盡，設計過程清晰，也可以進行結果的存儲，但個別步驟過于詳盡而使得操作繁瑣，且設計內容不夠全面和準確。且摩擦輪傳動系統的實現需要運用ASP.NET和與其兼容的C#語言進行編程。

B/S（browser/server）架構是隨著 Internet技術興起的，是對傳統的C/S架構的一種變化和改進。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，主要事物邏輯在服務器端實現，形成所謂三層架構。可簡化客戶端電腦負載，減輕系統維護和升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本，并可實現不同時間地點和人員同時訪問數據庫，系統安全有效。基于B/S架構軟件的跨平臺、易維護等優勢，本文使用B/S架構來實現總體設計，并在提高摩擦輪傳動設計效率和準確性的需求上，設計更加人性化、準確和全面的摩擦輪傳動系統。

因此本文在整理摩擦輪傳動設計知識的基礎上，采用Visual Studio2010開發工具、ASP.NET開發技術[2-3]、B/S構架模式[4]、C#開發語言來對摩擦輪傳動的設計計算進行設計編程，開發了完整的設計系統。本系統可提高摩擦輪傳動設計效率和準確性，減少設計人員專業的依賴性，有助于設計經驗的繼承與共享，提高了設計的效率和質量。

1 摩擦輪傳動的總體設計方案

通過對摩擦輪傳動設計理論知識的綜合整理來進行摩擦輪傳動系統的設計。該系統分為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，每個傳動系統又包括設計模塊、數據管理模塊、計算模塊。而設計模塊又分為設計信息、選擇摩擦輪類型、初始條件、材料及潤滑、選擇相關參數、計算中心距、計算幾何尺寸、計算壓緊力、設計結果等。個別設計流程中稍有不同，總體流程基本一樣。在設計計算的過程中，需要后臺數據庫的支持，后臺數據庫主要存儲設計參數的數值表，在不同工作條件下，選擇不同的設計參數。而建立存儲計算公式的類，可便于數據的管理、存儲和調用，最后通過cookie存儲數值，進行本頁面和跨頁面的傳值，實現最終摩擦輪傳動的設計和計算。總體的設計方案如圖1所示。

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

2 主要功能模塊的具體實現

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

2.1 設計模塊的實現

摩擦輪傳動的設計模塊流程如圖2所示，首先輸入設計信息，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，最后實現摩擦輪傳動的設計和計算。

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

2.2 數據管理模塊的實現

摩擦輪傳動的數據管理模塊的實現可從以下3個方面進行說明。

2.2.1 查詢

直接查詢根據摩擦輪傳動的初始條件和材料及潤滑等條件的選擇，在選擇相關參數時可根據已經傳輸過來的提示條件選擇工程數據庫的相關參數，將相關條件的參數填入。而程序化時則是在表格中定義二維數組，將表格數據轉換成整形，再選擇參數，具體流程如圖3所示。

有多個變量的數據查詢工況系數由多個條件控制，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據進行按鈕程序組合排列的方式編寫控制。具體實現流程如圖4所示。

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

圖4 多個數據查詢流程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。當數據輸入有誤時系統會以對話框的形式進行警告提示；當本頁面個別內容需要說明時，點擊設置好的說明按鈕，系統則以對話框的形式進行說明。

2.2.3 傳輸

數據的傳輸則是先創建cookie，再將需要傳輸的數據進行cookie存儲，需要調用數據時，則通過編寫程序進行調用，不但可以進行本頁面的調用，也可以進行跨頁面的調用。

2.3 計算模塊的實現

計算模塊主要是通過創建類實現的，在創建的類中，專門定義計算所需的數學公式，以便于后期計算調用。首先在主頁面將相關參數進行定義并進行存儲，然后在類中進行計算公式的編寫，計算時主頁面會調用類中的計算公式進行計算，完成計算。具體程序實現如圖5所示。

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

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

圖6 設計結果輸出窗口Fig.6 Design result output window

3 結語

本文在分析和總結摩擦輪傳動設計計算的相關理論知識的基礎上，通過使用ASP.NET技術、Visual C#語言實現了摩擦輪傳動設計效率和準確性的提高，使設計更加人性化、準確和全面。并且設計計算精確，人機交互良好。可有助于減少摩擦輪傳動設計過程中的工作量，減少對設計人員專業的依賴性，有助于設計經驗的繼承和共享，提高設計的效率和質量。

[1]王建利，李真，劉海寧.摩擦輪傳動設計中打滑率計算[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，FENG 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.