杨明光，曹广群，李焕斌，刘鹏科，徐宏英

(1.中北大学 机电工程学院， 太原 030051； 2.西北机电工程研究所， 陕西 咸阳 712099)

中小口径自动武器承担着抗击敌低空、超低、超低空空袭兵器的任务，要求其火炮系统反应时间短、射速高、毁伤概率高、可靠性高等[1-2]。自动机作为中小口径火炮的核心机构要求具备射速高、后坐力小、射击精度高、可靠性要求高等特点，在射击过程中自动机关重件承受高冲击、强振动、高膛压等复杂冲击载荷循环环境。

闭锁机构是自动机实现开、闭锁的重要部件，在闭锁阶段，闩体转过一定的闭锁角，使得闩体与炮尾形成刚性闭锁。而在发射阶段，闩体头部的弹底窝处直接承受从药筒传递来的内腔火药气体的作用，使闭锁面承受巨大的冲击载荷，从而在闭锁面处产生较大的接触应力，属于高压高速撞击的非线性动力学问题[3]。

间隙在自动武器连接构件的运动副中是普遍存在的。一般来源于：① 设计过程中时，配合公差的选取会带来设计误差；② 制造与装配过程中，存在着加工误差；③ 使用过程中，对于自动武器而言，构件之间会发生高速碰撞，会产生磨损。间隙的存在会破坏理想机构的平稳性随着闩体与炮尾之间的闭锁面间隙不断加大，炮尾与闩体的实际机构模型会越来越偏离理想的机构模型，而闭锁面的应力波动、闭锁机构的裂纹萌生位置以及使用寿命也会发生变化[4-7]。本文重点分析在不同间隙存在时，冲击应力的波动对炮尾闭锁面上的疲劳寿命变化规律，以期能够得到一个合理的间隙取值范围为闭锁机构的抗疲劳设计以及强度设计提供参考依据。……