一種軍選民用車型多功能槍架設(shè)計(jì)

于洪亮，張光宇，孫雷，支晉豫

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一種軍選民用車型多功能槍架設(shè)計(jì)

于洪亮1，張光宇1，孫雷1，支晉豫2

（1.陜西重型汽車有限責(zé)任公司，陜西 西安 710200；2.陜西保利特種車制造有限公司，陜西 西安 710000）

隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，新一代軍車對(duì)人機(jī)交互性要求進(jìn)一步提高。文章中的多功能槍架機(jī)構(gòu)利用鉸鏈機(jī)構(gòu)的原理，通過對(duì)快速鎖緊機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單操作，實(shí)現(xiàn)03式自動(dòng)步槍或95式自動(dòng)步槍的存取功能。槍夾上支架布置在駕駛室B柱上，槍座布置在地板上。借用主副駕駛室安全帶安裝孔，保證槍夾支架固定牢靠條件下，不影響駕駛室內(nèi)其它裝備的使用功能。解決部隊(duì)個(gè)性化加裝需求。

03式；95式；有效空間；鉸鏈機(jī)構(gòu)

前言

95式自動(dòng)步槍是我國(guó)自主研制無托小口徑自動(dòng)步槍。其步槍全長(zhǎng)746毫米，槍管長(zhǎng)463毫米，空槍重3250克。03式自動(dòng)步槍是繼95式自動(dòng)步槍之后我國(guó)研制又一種小口徑自動(dòng)步槍。其槍管長(zhǎng)440毫米，空槍重3500克，槍托折疊時(shí)全槍長(zhǎng)950毫米。和95式步槍相比，03式步槍最大的變化是使用有托結(jié)構(gòu)。幾何尺寸上存在差異。由于部隊(duì)列裝自動(dòng)步槍的制式不盡相同，采購(gòu)的車輛裝備情況也有所不同，因此需要一種可以同時(shí)適應(yīng)95式和03式自動(dòng)步槍的通用槍架。故設(shè)計(jì)該多功能槍架。

1 槍架結(jié)構(gòu)形式

1.1 槍架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容

根據(jù)存取更換不同制式槍支的要求，以及駕駛室內(nèi)空間相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體包括：

1）槍架支撐結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度的設(shè)計(jì)需滿足可承載相關(guān)槍支的重量及行車過程中對(duì)槍支的沖擊載荷。

2）該機(jī)構(gòu)自帶兩檔限位機(jī)構(gòu)，通過銷軸保證兩種槍夾支撐支架旋轉(zhuǎn)55°時(shí)可限位，確保槍夾不與槍支和其他邊界發(fā)生干涉。

3）兩檔限位機(jī)構(gòu)設(shè)置快插鎖緊結(jié)構(gòu)，確保更換槍支的簡(jiǎn)易性，并且快插鎖緊可靠且晃動(dòng)在可取范圍內(nèi)。

1.2 多功能槍架機(jī)構(gòu)工作原理

如圖1所示（槍支僅為示意，不屬于汽車零部件），槍架裝配于駕駛室左右側(cè)圍，該槍架適用于95式或03式槍支的固定。圖a為95式槍支的固定方式，將槍支放置于槍座上，由槍夾固定牢靠。取出槍支時(shí)，向外掰動(dòng)槍夾活動(dòng)部分，即可取出槍支。當(dāng)用于固定03式的槍支時(shí)，先開啟快插機(jī)構(gòu)②，然后將槍夾下支架③繞銷軸①逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)55°后關(guān)閉快插結(jié)構(gòu)，如圖b所示。03式槍支的固定和取出方式同95式槍支。

圖1 槍夾支架總成圖

1.3 槍夾支撐互換機(jī)構(gòu)總成及零部件

圖2 槍夾支架互換機(jī)構(gòu)分解圖

1-彈簧墊圈 2-槍夾 3-復(fù)位彈簧 4-快插鎖桿 5-六角頭螺栓 6-上支架7-開口銷 8-銷軸 9-下支架10-槍座11-套筒 12-彈簧墊圈 13-六角頭螺栓 14-六角頭螺母

2 槍夾支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 支架強(qiáng)度設(shè)計(jì)

槍座總成為市場(chǎng)成熟產(chǎn)品，81式、95式與03式槍支公用，顧本次不做分析。根據(jù)前言可知，95式自動(dòng)步槍重3250克，03式自動(dòng)步槍重3500克。由圖1可知，在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下，槍架系統(tǒng)在汽車垂直方向受力，與上下支架無關(guān)；在車輛行進(jìn)狀態(tài)下，槍夾系統(tǒng)受力為車輛前后方向與車輛左右方向受力。如下圖所示，通過 Ansys軟件受力分析可知，在車輛行進(jìn)狀態(tài)下，行進(jìn)急加速、急減速國(guó)標(biāo)工況,支架最大應(yīng)力為52.168MPa，由國(guó)標(biāo)GB/T700-2016可知，Q235B屈服強(qiáng)度為235MPa，故支架強(qiáng)度滿足車輛各種工況下使用。

圖3 95式分析圖

圖4 03式分析圖

2.2 支架換位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2.1支架設(shè)計(jì)

由前言可知，95式槍與03式槍在幾何尺寸不同，03式槍比95式槍長(zhǎng)204毫米。如圖1所示，在垂直槍管方向，03式槍支比95式槍支需要向后45毫米的空間。且必須保證下支架在換位結(jié)束后，不能發(fā)生槍夾與槍支干涉情況。

圖5 下支架

如圖5所示，下支架與上支架用銷軸連接，保證下支架與上支架可以繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使下支架可回收至上支架下后方。其設(shè)置95式限位孔與03式限位孔，保證支架在車輛各種工況下保持靜止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)槍支幾何尺寸，計(jì)算出限位板與支架水平面角度為63.6°，兩個(gè)快插式限位孔中心距為29毫米，95式快插鎖口中心距支架水平面為20毫米。

2.2.2換位機(jī)構(gòu)干涉校核

圖6 機(jī)構(gòu)換位校核示意圖

如圖6所示，操作快鎖機(jī)構(gòu)，由2切換至1狀態(tài)，下支架槍夾水平最前方點(diǎn)處于上支架槍夾之后，確保切換槍支后不發(fā)生03式槍支與下支架槍夾干涉，且其它邊界無干涉情況；由1切換至2狀態(tài)后，95式槍支上槍管與上支架無干涉情況，且與其它邊界無干涉情況。故該機(jī)構(gòu)滿足實(shí)際使用情況。

2.3 快速鎖緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖7所示，該機(jī)構(gòu)由套筒、復(fù)位彈簧、快插鎖桿及鎖止支架組成。其開啟位置為快插鎖桿壓縮復(fù)位彈簧至套筒限位處，確保下支架快插鎖口完全脫出鎖桿。其關(guān)閉位置為快插鎖桿脫離套筒限位處，復(fù)位彈簧開始舒展至快插鎖桿完全鎖至快插鎖口。其常用位置為關(guān)閉位置。

圖7 快插結(jié)構(gòu)示意圖

3 結(jié)論

在空間緊湊的民用駕駛室，應(yīng)盡量考慮布置槍架后不影響駕駛室內(nèi)其它裝備的使用功能，且放便存取槍支。該多功能槍架通過操作快速鎖緊機(jī)構(gòu)，使槍夾下支架總成繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并在相應(yīng)鎖止位置，快速鎖緊，實(shí)現(xiàn)兩種位置狀態(tài)，分別匹配兩種不同形式的槍支。其結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單，振動(dòng)較小。經(jīng)校核不影主副駕駛員的正常操作活動(dòng)。很好的滿足部隊(duì)對(duì)裝備的通用化需求。

[1] GB/T 700-2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》.

[2] 濮良貴等.機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)[M].高等教育出版社,2008（6）.

A Kind of Multifunction gun rack Design for Military Truck

Yu Hongliang1, Zhang Guangyu1, Sun Lei1, Zhi Jinyu2

（1.Shaanxi Heavy Duty Automobile Co. LTD, Shaanxi Xi'an 710200; 2.Shaanxi Poly Special Vehicle Manufacturing Co. LTD, Shaanxi Xi’an 710000）

With the development of the times and scientific progress, The new generation of military vehicles have higher requirements for man-machine interaction. Using the principle of hinge mechanism, this paper realizes the access function of 03-type automatic rifle or 95-type automatic rile through the simple operation of quick locking mechanism. It is arranged on the B pillar of the cab, and the seat belt mounting hole of the main and auxiliary cab is borrowed to ensure that the holder of the gun clip is the firmly fixed, and does not affect the use of other equipment in the cockpit unction. To solve the requirement of army personalized loading.

03-type;95-type; The Effective space; hinge mechanism

U469.6

B

1671-7988(2019)07-155-03

于洪亮(1993-)，男，助理工程師，就職于陜西重型汽車有限責(zé)任公司汽車工程研究院，從事車身設(shè)計(jì)研究工作。

U469.6

B

1671-7988(2019)07-155-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.07.052