大型齿轮作为工业重型装备中应用最为广泛的传动零部件,其测量技术直接关系着重型装备传动系统的装配精度以及工作可靠性。近几年,重型装备制造业飞速发展,大型齿轮的加工制造精度随之逐步攀升,相关行业对其测量技术也提出了更高的要求。结合大型齿轮单件小批量的生产模式与重型装备的装配条件,本文采用一种区别于实验室测量的现场测量技术,规划设计组合式测量网络,同时在模型建立、仿真分析和实验验证的基础上对其现场测量关键技术展开研究。选择激光跟踪仪与柔性关节坐标测量臂作为测量仪器,设计一种用于大型齿轮现场测量的组合式测量网络。借鉴测量臂蛙跳技术,建立测量臂与激光跟踪仪之间的空间配准模型,根据不同测量仪器的测量结果特性,将靶镜作为用于空间配准的公共基准点,解决了空间配准过程中测点不重合的问题,通过最小二乘法求解坐标变换矩阵,实现测量臂不同站位下测量数据的坐标统一。此外,为保证最终测量结果精度,设计了组合式测量网络中的测量精度提升算法。将多边测量方法引入到大型齿轮现场测量技术中,摒弃激光跟踪仪误差较大的角度测量模块,采用单台激光跟踪仪分时多站位的测量方法,利用精度较高的干涉测距结果作为约束条件,结合L-M优化迭代算法,建立激光跟踪多边测量模型,实现公共基准点的空间坐标求解。在精度提升算法中,标准靶镜标定板的引入能够有效解决激光跟踪多边测量模型中激光跟踪仪不同站位的位置参数确定问题,通过建立位置参数标定模型可以彻底摒弃角度测量模块,提高多边测量的定位精度,最终实现整体测量精度提升。根据工程实际现场测量条件,设计大型齿轮现场测量实验与现场测量精度提升仿真实验。在现场测量实验中,单独使用测量臂完成不同轮齿的测量,得到单个齿距偏差平均值为0.0030mm,而经过空间配准后的单个齿距偏差值却达到了0.0907mm,证明将组合式测量网络用于现场测量技术中具有较高的可行性,但需提升测量结果精度。进一步使用包含了精度提升算法的仿真实验完成验证,最终得到大型齿轮单个齿距偏差值为0.0092mm,能够满足对应尺寸参数公差带的精度需求。两组实验共同说明了建立的组合式测量网络能够完成大型齿轮的高精度现场测量。本文所做研究为大型齿轮现场测量提供了新的解决思路,建立的组合式测量网络能够很好的完成现场测量工作并具有良好的精度提升效果。同时,对于其他大型零部件的现场测量也具有一定的适用性。