某轻机枪两脚架设计与可靠性分析
张〓群，王〓刚，王鹏翔
(中北大学机电工程学院，山西 太原〓030051)
两脚架是轻机枪的重要部件之一，是影响轻机枪射击稳定性的重要因素，设计一副轻便、展开迅速、火线高度可调且可靠性高的两脚架已成为轻机枪研发过程中必不可少的环节。确定了两脚架的结构方案，计算关键参数并利用Pro/E对两脚架进行三维实体建模。利用ANSYS Workbench对3种不同高度的两脚架进行静力学分析，对部署在不同材质地面上两脚架进行模态分析，校核两脚架的强度和刚度。根据有限元分析计算所得的应力云图和位移云图，分析两脚架受力状况与战场环境适应能力，检验两脚架的可靠性。
轻机枪是相对于重机枪来说质量较轻的一种机枪，可由单兵操作使用，拥有比步枪更出色的火力持续能力，主要用于杀伤中、近距离内集结的有生目标和破坏火力点等，属于班组火力支援武器。轻机枪以两脚架支撑进行抵肩射击。两脚架是轻机枪的重要组成部分，配备一副轻便的两脚架，可有效提高轻机枪的机动性能；两脚架从折叠状态展开迅速，可缩短轻机枪的部署时间，快速进入射击状态，以赢得作战先机；使用高度可调的两脚架，可根据地形调节轻机枪射击的火线高度，增强了轻机枪战场地形适应能力。故设计一副轻便、展开迅速、火线高度可调的两脚架已成为轻机枪研发过程中必不可少的环节。一副强度与刚度满足工作要求、综合性能出色的两脚架是轻机枪射击稳定的可靠保障。本文确定了两脚架结构方案，计算了两脚架的关键参数，建立了两脚架三维模型并通过有限元法对不同工作状态下的两脚架进行静力学和模态分析，检验和校核两脚架的力学性能，为两脚架的优化设计提供理论依据。
1〓结构设计
两脚架主体材料为碳素结构钢，全重378g，主要由支撑筒、连接杆、活塞、活塞簧、活塞定位销、脚〖HJ〗架杆、滑动套筒、卡笋、卡笋簧及套筒定位销组成，如图1所示。
两脚架通过弹簧系统实现从折叠状态到部署状态的快速展开，两脚架两侧脚架杆之间通过连接杆相连，只需转动一侧脚架杆，两侧脚架杆就能同时绕支撑筒轴线旋转。两脚架在收起状态下，可由单手将单侧脚架杆向下旋转90°至与枪管垂直的展开位置，到达展开位置后，活塞簧推动两侧活塞运动，在活塞作用下脚架杆下端向两侧展开，上端滑入支撑筒与活塞的定位槽内，如图2所示。活塞运动速度直接影响两脚架展开的速度，因此需选定合适的活塞簧方能保证两脚架迅速展开。活塞运动的动力学方程为：
（mhs+(K/ηmj)(d2xhs/dt2)=Fh-Ff
〖JY〗（1）
式中：mhs为活塞质量；mj为脚架杆与滑动套筒质
.........
作者简介：张群 （1992—），男，江苏镇江人，中北大学硕士研究生，主要研究方向为武器系统动力学仿真
（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）
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