激光焊接一般采用基模或低阶激光束,齿轮焊接的主要工艺参数是激光功率、焊接速度和离焦量。对一定的光斑直径,离焦量一定时,焊接熔深随光束功率提高而增加,随焊接速度的增加而降低;离含量对焊接熔深、熔宽和焊缝形状影响很大,甚至可以决定激光焊接的形式。实际应用中,通过调整设备,使各参数合理匹配,注意焊接过程中的监控,可达到稳定的生产的目的。
齿轮激光焊接时,会出现的表面缺陷主要有宏观气孔、凹坑、宏观裂纹、焊偏和焊缝宽度偏大等,一般可用肉眼或放大镜进行检测。此项检查方便易行,在生产过程中应随时进行,发现问题要从设备、工艺上分析原因,及时纠正。
齿轮轮齿折断的修复,常用的方法是裁齿修复和局部更换法。裁齿修复是先将断齿根部锉平,根据齿根厚度及齿宽情况,在其上裁上一排与齿轮材质相似的螺钉(钻孔、攻丝、拧螺钉),然后再按齿形板加工出齿型。局部更换法是先将待修复齿轮的折断齿除掉,并用一定方法(刨、铣或钳工)开出梯形或燕尾槽,然后以一定的紧度把与此槽形相同、与齿轮材料相近的齿胚压入并焊接固定,而后按样板加工整形,必要时再对加工后的齿面进行硬化处理。
加工齿轮为哪几种
①圆柱齿轮。按零件结构可分为盘齿和轴齿,按齿形可分为直齿和斜齿,用于平行轴动力和运动的传递,如变速箱速度变换、发动机点火正时等。
②锥齿轮。根据齿形可分为直齿锥齿轮和螺旋锥齿轮,用于交叉轴或交错轴动力和运动的传递,如后桥的差速器和减速器等。其中螺旋锥齿轮,根据齿形加工原理和方法的差别在上形成了不同的制度体系,通常称为制式。中国汽车行业基本上采用圆弧渐缩齿(又称格利森制)或摆线等高齿(又称奥利康制)。
③齿环类。如用于变速连接的滑动齿套和用于行星变速传动的齿圈属于内齿环,用于变速同步控制的同步器齿环属于外齿环。
在汽车变速器齿轮的设计制造中,为了减小齿轮冷加工及热加工的难度,提高生产效率,经常将齿轮分为各自立的两个部分分别加工,然后将两部分复合在一起,形成一个整体,构成复合齿轮,也称齿轮总成,如齿轮与锥体(接合齿)构成的齿轮总成。
复合齿轮的连接主要有两种方式:花键连接与束焊连接。花键连接是通过内、外花键实现连接,其空刀槽较大,齿轮轴向尺寸大,生产效率低:束焊连接主要是电子束焊和激光焊,它以光滑圆柱体配合连接形式代替花键连接,使空刀槽减小,齿轮体积缩小,车辆减重,生产效率显著提高。其中,变速器齿轮激光焊接技术的发展较快,它也是激光加工的一项重要技术。