齿轮焊接既可减少零件数量，又能提高齿轮质量和降低齿轮的制造成本，因此，在汽车工业中早已广泛应用。在激光焊接齿轮以前，齿轮的焊接一般采用电阻焊、感应焊、电子束焊等工艺方法。与上焊接工艺相比，激光焊接齿轮无需在真空中进行，而且可避免焊接变形，保证了焊接后的齿轮无需再精加工。不仅如此，激光焊接可使焊缝深宽比高达10：1，且焊缝处具有相当或优于母材的综合机械性能，保证了齿轮可以传递较大的扭矩［1］。因此，齿轮激光焊接是一个发展趋势。目前世界各大汽车制造厂竟相采用激光焊接齿轮，以提高产品在国际市场上的竞争力。我国齿轮激光焊接设备设计制造水平和能力目前还比较薄弱，国内主要汽车厂的齿轮激光焊接设备主要依赖进口，且价格昂贵。因此，研制开发汽车变速箱双联齿轮激光焊接机，对推动我国汽车工业的发展具有一定意义。

1、双联齿轮

        汽车变速箱双联齿轮激光焊接机的焊接对象是富康轿车的五速箱四档从动齿轮、四速箱五档从动齿轮和五档从动齿轮三种，它们的结构形式相同，都由齿轮、齿圈和垫片组成，齿轮材料为27MC5(法国牌号)，齿圈材料为16MC5(法国牌号)，如图1所示。齿圈的两面有细微的差别，A面齿侧倒角，装配时要求齿圈A面向外，其内孔D1与齿轮轴外圆D3为过盈配合，过盈量要求控制在一定的范围；垫片的内孔D2与齿轮轴外圆D3为间隙配合。设备生产率要求能达到每小时生产64件，双联齿轮要求焊缝深度为1.5±0.25mm， 焊缝宽度小于 1.1mm，焊缝偏移量为±0.1mm，双联齿轮传递扭矩大于1000Nm。

图1 双联齿轮

2、整体方案的确定

        在进行双联齿轮的激光焊接机的整体方案的设计时，我们对双联齿轮进行了认真的分析，确定了需要解决的四个关键问题：

        (1)、双联齿轮压装过程中齿圈的内孔和齿轮的外圆过盈量的检测。双联齿轮压装过程中须对齿圈的内孔D1、齿轮的外圆D3之间的配合进行检查，保证过盈量控制在一定的范围内。齿圈的内孔D1和齿轮的外圆D3的尺寸一般呈正态分布，即使合格的齿圈和齿轮，当齿圈的内孔D1靠近上偏差，而齿轮的外圆D3靠近下偏差；或者，当齿圈的内孔D1靠近下偏差，而齿轮的外圆D3靠近上偏差，都会出现压装后的双联齿轮不符合质量要求，这是在压装前无法检测出来的。