本文详细介绍了通用机枪的发展背景和研究趋势，并对M60式7.62mm通用机枪的结构进行了详细分析。本文首次将导气室非线性气体运动基本方程组和内弹道方程组联立，考虑了自动机运动过程中不同的受力情况，对截流膨胀式导气装置进行了较深入地研究，将其工作过程分成三个阶段，建立了每个阶段的数学模型，弥补了以往导气室计算不与内弹道及自动机运动相联系的不足，使得截流膨胀式导气装置各参数的计算更加精确，这对采用截流膨胀式导气装置武器的设计提供了有益的理论参考。以经典内弹道学、自动武器气体动力学和多自由度刚体动力学为基础，建立了M60通用机枪多自由度动力学数学模型。利用VB语言，开发了“M60机枪动力学仿真程序”，通过人机交互式界面，方便快捷地进行了M60机枪的气体动力学和刚体动力学计算与仿真，获得了M60机枪发射过程中各种参数的曲线及其变化规律，验证了本文推导的截流膨胀式导气装置解法的正确性。本程序具有一定的通用性，稍作改动即可对类似的武器进行仿真。本文还对提高M60机枪的射频进行了研究，运用多目标约束优化方法，编写了“M60机枪射频优化程序”，提出了可提高机枪射频的方案，探索了一条提高武器性能的途径。