自动机结构设计

1.自动机是自动武器的一个独立组成部分，它是自动完成重新装弹和发射下一发弹的全部动作，实现连发发射的各机构的组合。通常自动机包括下述各机构：身管及膛口装置；闭锁机构；退壳机构；击发机构；发射机构；保险机构；复进装置和缓冲装置等。2.浮动自动机分类(1).按浮动部分：身管浮动、炮箱浮动、炮闩（枪机）浮动(2).按浮动行程：安全浮动、局部浮动(3).按击发方式：定点击发、近似定点击发(4).按复进速度：定速击发、近似定速击发3.自动机根据自动方式分类：枪机后坐式、身管后坐式、导气式、混合式、转管式、转膛式、链式、双管杠杆联动式、前冲式浮动4.提高射击精度的措施：(1)增加身管的刚度；(2)自动机的质心应尽量接近内膛轴线；(3)减小活动机件的撞击；(4)减小武器的后坐阻力；(5)协调身管振动频率与射击频率（射速）5.身管强度设计步骤：(1).在内弹道计算的基础上，绘出设计压力曲线(2).选定身管材料，确定材料的弹性极限e(3).根据设计膛压曲线初步计算身管的外形尺寸(4).调整身管外形尺寸(5).实际身管强度极限校核(6).最终给出身管的强度曲线6.闭锁机构类型及特点(1).惯性闭锁机构：闭锁时身管与枪机没有扣合，或虽有扣合，但在壳机力作用下能自行开锁的闭锁机构称为惯性闭锁机构。其中，单纯靠枪机质量的惯性确保可靠性的闭锁机构叫做枪机式闭锁机构；通过增大传速比或降低传动效率增大枪机转换质量，从而保证闭锁可靠的闭锁机构叫做半自由枪机闭锁机构。(2).刚性闭锁机构：刚性闭锁机构用于枪机后坐式自动机，而刚性闭锁机构则用于导气式和身管后坐式自动机。刚性闭锁机构闭锁时身管与枪机有牢固的扣合，射击时壳机力不能使枪机直接开锁，必须在主动件强制作用下才能开锁。7.回转式闭锁机构特点：(1).闭锁支撑面轴对称布置在枪机或机头上，轴向加载，支反力呈轴对称状态。对射击精度有利；(2).闭锁支撑面可布置在距身管尾端较近处，受载变形长度短，有利于闭锁机构刚度的提高。可减小段壳故障。由于闭锁支撑面可布置在节套上，机匣便可以采用冲铆机匣，有利于减轻自动机质量；(3).闭锁支撑面积可大可小，也就是在不增加横向尺寸的情况下，闭锁凸笋可做成多排，而使支撑面积扩大，适合发射大威力枪弹，支撑面积小适合发射小威力枪弹；(4).开闭锁回转角可大可小；(5).支撑面可制成直面式或螺旋面式。8.对闭锁机构的设计要求：(1).惯性：枪机质量要保证在高膛压时枪机后坐移动距离不能大，移动速度不能高，以保证弹壳不发生横断和纵裂；(2).刚性：1.闭锁机构各组成部分应有足够的静强度和疲劳强度，以保证在壳机力作用下只产生弹性变形而不发生塑性变形和断裂破损，在循环载荷作用下结构的疲劳强度能满足武器的寿命要求；2.闭锁机构各承载部分应有足够的刚度，以保证在壳机力作用下所产生的弹性变形量不大，因为闭锁机构的弹性间隙过大将会引起弹壳的横断和抽壳困难；3.闭锁机构的运动部分，尤其是支撑面之间开闭锁时应有足够的耐磨性，因为磨损会使CHS增大，造成弹壳横断的故障；4.闭锁机构动作应灵活，安全可靠；5.应有利于提高射击精度；6.闭锁机构的设计应于供弹机构、退壳机构匹配，以保证自动循环动作顺利完成；7.闭锁机构应尽量结构简单。工艺性好和擦拭方便。9.楔紧现象：由斜面（或螺旋面）作用产生侧向分力而引起的附加摩擦现象称为楔紧。一般发生在开锁前的自由行程中，复进过程中及后坐到位反跳时。10.回转枪机复进过程楔紧分析：1222sinNRafFFFdtxdm2222sinNRbfFFdtxdm取约束反力矩，得cos211rFrFRNcos222rFrFRN将反力矩代入机体与机头运动方程，经简化得2122122tan11rrrrfrrfmmrrrrfFdtxdmmbaba11.减小楔紧的措施：(1).减小闭锁支撑面倾角可减小开锁前的楔紧(2).增大闭锁斜面倾角b或螺旋角可减小复进过程中的楔紧(3).关于活动机件后坐到位反跳所产生的楔紧--通过增大复进带动角度；在枪机与枪机框之间加一缓冲装置。12.消除楔紧的措施：采用垂直枪身轴线的平面来带动枪机复进，由于没有侧向分力，所以可以消除楔紧。13.枪弹与弹膛定位面贴合，枪机与机匣闭锁支撑面贴合，此时在弹壳底平面与枪机弹底窝镜面之间所形成的轴向间隙称为弹底间隙；射击过程中，在最大膛压mp瞬间使弹壳产生最大伸长量的轴向间隙称为闭锁间隙。14.加速机构类型与特点：(1).杠杆式加速机构：应用杠杆原理使机体相对身管获得较大后坐速度的；(2).凸轮式加速机构：采用滚柱与凸轮曲线槽的相互作用来对机体进行加速，其加速时机与开锁过程同步；(3).凸轮杠杆组合式加速机构：这种加速机构由带凸轮面的杠杆和身管、枪机的相应工作面组成，有开锁后加速，也有开锁过程中加速。15.供弹机构（弹仓和弹链）一般由容弹具、输弹机构和进弹机构组成。16.击针突出量：击针在击发时突出弹底窝平面的长度称为击针突出量，击针突出量与击针在枪机击针孔内的定位方式有关。17.半自由枪机式工作原理：武器发射时，半自由枪机式的枪机与枪管有扣合，但这种扣合是“扣而不牢”，枪机能直接在膛底火药燃气作用下自行解脱（开锁）而后坐，枪管是固定不动的；美制汤姆逊冲锋枪既增加转换质量还增加阻力，将枪机分为机体和闩块，机体和机匣上有供闩块滑动的导槽，但导槽的角度不同，射击时延迟开锁。18.自动机工作循环图19.自动机运动参数计算20.平均压力及高低温身管理论强度曲线21.弹匣供弹及时性计算：2/6021NtjNtj160供弹及时性条件是：jdtt21max21vvpj于是max2vhvhtpjd略去弹簧质量，近似地取平均弹簧力kfF由此，动能方程为hfkhFvmd2max2dmhfkv2maxfkhmvhtdd22max(1).弹匣内装满枪弹时的mdmmdmdmFhmfkhmt22(2).弹匣内仅有一发枪弹时的112Fhmtddt保证供弹及时性的条件是jdmtt21和jdtt21122.筒紧身管径/切向应力分布图