基本信息
- 项目名称：
- ASP模式下的轴承设计系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品实现了常用滚动轴承和滑动轴承基本参数信息查询、性能特点与应用介绍、润滑方式选用、工况选型、配置方式选择、承载能力计算、预期寿命校核、设计报告生成与打印等功能。系统的主要特点：（1）建立了覆盖轴承手册全部信息的数据库；（2）实现了滑动轴承的设计计算；（3）具有良好的可扩展性。本系统现已移植到省制造业信息化ASP公共服务平台上，并应用在3家机械制造企业，取得了良好的效果。
- 详细介绍：
- 轴承是现代机械中广泛应用的部件，广大工程技术人员在进行机械产品设计时，经常涉及轴承的参数查询和设计计算。现有的轴承应用系统不能够反映轴承手册中全部的设计计算信息，且大多以参数查询为主，当遇到轴承设计计算时仍需翻阅纸质手册进行计算，工作效率低且易出错。为解决上述问题，顺应制造业信息化发展的要求，开发了ASP（应用服务提供商）模式下的轴承设计系统。本系统实现了常用滚动轴承和滑动轴承基本参数信息查询、性能特点与应用介绍、润滑方式选用、工况选型、配置方式选择、承载能力计算、预期寿命校核、设计报告生成与打印等功能。系统的主要特点有：（1）建立了覆盖轴承设计手册全部信息资料的数据库，功能丰富；（2）在对设计复杂度较高的滑动轴承选型算法分析的基础上，实现了滑动轴承的设计计算，填补了网络化轴承设计系统在该领域的空白；（3）采用MATLAB工具和最小二乘法对手册中的多维曲线图进行数字化处理，通过插值运算获取曲线图盲区中的数据，设计结果准确可靠；（4）首次将轴承设计系统构建在备受中小型企业青睐的ASP模式下，减少了企业的资金投入，便于系统软硬件的管理；（5）采用模块化设计，系统具有良好的可扩展性。对于该系统，已发表学术论文一篇（EI收录），取得计算机软件著作权一项。本系统现已移植到省制造业信息化ASP公共服务平台上，并应用在3家机械制造企业，取得了良好的效果。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 轴承是现代机械中广泛应用的部件，其设计与选用是机械设计中的重要一环。随着机械制造企业信息化工程的迅速发展，广大工程技术人员在进行产品设计和数据处理时，经常涉及轴承的参数查询和设计计算。现有的轴承应用系统不能够反映轴承手册中全部的设计计算信息，而且大多以参数查询为主。当遇到轴承设计计算时，工程技术人员仍需翻阅纸质的轴承手册进行资料查询、参数选择、抄录结果，工作效率很低且易出错。为有效解决上述问题，开发了ASP（应用服务提供商）模式下的轴承设计系统。本项目在分析、研究轴承参数信息特点的基础上，建立轴承数据库；设计灵活的检索方式，实现轴承基本信息的查询；在分析、优化轴承寿命校核和设计选型算法的基础上，实现系统的设计计算功能。创新点： 1.首次将轴承设计系统构建在ASP模式下进行应用，减少了企业的资金投入，便于系统软硬件的管理。 2.在对设计复杂度较高的滑动轴承选型算法分析的基础上，实现了滑动轴承的设计计算，填补了网络化轴承设计系统在该领域的空白。关键技术与主要技术指标： 1.建立覆盖设计手册中全部轴承信息资料的数据库。 2.构建基于B/S结构的Web应用系统，简化客户端软件。 3.采用MATLAB工具和最小二乘法对轴承手册中的多维曲线图进行数字化处理，使运算结果能够满足工程设计的要求。 4.采用面向对象的模块化设计思想，对系统进行开发，实现轴承基本参数信息查询、润滑方式选用、工况选型、承载能力计算、预期寿命校核、设计报告生成与打印等功能。
科学性、先进性
- 系统的开发顺应了制造业信息化发展的客观要求，弥补了现有轴承系统信息不全、功能单一、应用受限等不足，可以帮助工程技术人员正确选用、设计轴承，优化设计过程，提高企业的生产效益。与现有的轴承查询设计系统相比，本系统的主要优点有：（1）良好的通用性。系统数据库包含了机械设计手册中全部的轴承参数信息，系统的开发融合了轴承设计专家知识和工程技术人员的实际工作经验，能够为设计、科研、教学、计划和生产等不同领域提供服务。（2）应用模式的创新。系统应用在ASP模式下，减少了企业的资金投入，便于系统软硬件的管理。（3）功能丰富，界面友好。系统不仅包含轴承基本参数、结构图、性能特点等信息的查询功能，还包括润滑方式选用、工况选型、配置方式选择、承载能力计算、预期寿命校核、设计报告生成与打印等功能。界面设计简单明了，便于一般工程技术人员操作和掌握。（4）运算结果准确可靠。采用MATLAB工具和最小二乘法对多维曲线图进行数字化处理，使得计算结果能够很好地满足工程设计的要求。
获奖情况及鉴定结果
- 于2010年12月在中国版权保护中心（北京）以本人王金业申请了软件著作权，并于2011年2月10日获得批准，批准号：软著登字第0269336号。以王金业为第一作者的论文“Bearing Design System Development in ASP Model”（ASP模式下的轴承系统开发）发表在2009年11月在武汉举行的IEEE国际信息工程与计算科学国际会议论文集上，并于2010年被EI检索。
作品所处阶段
- 已开发完成
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 系统以ASP.NET作为开发技术框架，在Microsoft Visual Studio.Net环境下，运用C＃语言和SQL Server 2000工具进行系统开发，可实现与Internet和Windows操作系统的无缝集成，具有在整个网络中保证数据库信息的完整性和一致性的优点。本系统先后在石家庄长宏冶金设备阀门厂、石家庄裕翔机械厂、**大学机械厂进行实施应用，取得了良好的效果；现已移植到省制造业信息化ASP公共服务平台上，和其他机械基础信息资源相融合，目前已吸引2156家机械类企业加盟本信息服务网。从目前的应用情况来看，系统运行稳定，计算结果可靠，减少了产品设计的辅助时间，提高了工作效率。如果将系统整合到生产加工车间，所有的轴承参数都可以在车间局域网上得到十分方便、及时、快速的查阅，这对于企业提高生产效益，增强市场竞争力至关重要。随着企业信息化工程的迅速发展，系统将会为更多的中小型机械制造类企业提供有效服务，其应用空间将会更加广阔。使用说明详见附件文档。
同类课题研究水平概述
- 当前，国内外对轴承设计技术、选型系统的研究一直在深入开展着。在国外，美国学者D．C．Browit和B．Ckandrasekavan在全面论述机械设计领域中基于知识库的专家系统技术应用问题的基础上，成功地在PC机上研制了滑动轴承专家系统。它实现了从初始参数到最后计算机图纸的一体化设计过程，设计方法灵活，具有动态性，设计迅速、结果准确，整个系统还具有咨询、解释、知识维护，用户交互等许多的功能，但目前尚处于研发阶段，离实际应用还有一段距离。铁姆肯公司开发的铁姆肯轴承应用专家2.0，是一个仅供滚动轴承用户进行滚动轴承应用设计的工具软件，应用起来有一定的局限性。日本某轴承公司开发的轴承分析软件BRAIN，具有轴承设计开发、性能分析、轴承发热及寿命预测等强大功能，代表了世界轴承行业研究发展的最新趋势。BRAIN虽然功能丰富、技术成熟，但因价格昂贵其应用受到了一定的限制。 在国内，西安交通大学等单位对轴承选型设计系统的发展做了重大贡献，运用基于Windows的面向对象的方法（Object-Oriented paradigm,简称O-O方法）设计，开发了《机械设计手册（软件版）R2.0》，把轴承的性能参数、结构特性录入到数据库中，用户可以通过浏览器进行轴承的参数查询。这样的查阅方式可避免翻阅手册时的繁琐。但是该系统不是专门针对轴承参数设计查询系统而开发的，它不能够反映机械设计手册中轴承的全部设计查询信息，应用起来有一定的局限性。在国内一些轴承生产企业也相继开发了基于网络的轴承查询设计系统，但大多数是以轴承的参数查询为主，而且是为本企业所服务，所涉及的轴承的种类受本企业生产类型的限制，广大的工程技术人员应用起来还是不太方便。总的来说，轴承设计系统在通用性方面有待进一步提高。在信息技术飞速发展的今天，轴承设计系统的开发应具有良好的通用性和可扩充性、友好的界面交互性、检索速度快、查询设计结果准确可靠等特点。
