齿轮作为设备的重要基础件,其应用范围越来越广泛,随着对设备的质量要求越来越高,齿轮的高精度测量变得日趋迫切和重要。由于测量精度的发展制约着制造技术的提高,因此,促进制造技术的提高,测量技术要先行。论文基于微分几何学原理,研究渐开线廓面的可展性,分析其上具有代表性的曲线族:渐开线族、直母线族、螺旋线族和接触迹族,其偏差直接影响齿轮传动质量。它们中的两两组合所构成的特征线网格都可作为考察渐开线廓面精度特征的依据,给齿轮测量指明了方向。以媒介齿条为工具,分别研究了平行轴条件下渐开线齿轮线啮合原理与交错轴条件下的点啮合原理等,为论文的研究工作奠定了理论基础。按照新的国家齿轮标准规定,对于单个齿轮必须检验的三个偏差项目,齿廓偏差、螺旋线偏差和齿距偏差,因齿距偏差测量技术成熟,所以本论文主要定位于检测齿廓偏差和螺旋线偏差。论文在研究分析渐开线螺旋面特征线测量的理论与技术的基础上,着重分析了刃边齿条测头在机综合测量直母线偏差的方案,即通过测量轮齿廓面上的直母线族的各个偏差,确定测量网格,经数据处理,分离出该廓面的齿廓偏差与螺旋线偏差,并建立了基于直母线偏差的齿廓偏差与螺旋线偏差的误差分离数学模型。论文对特征线测量原理应用于大齿轮的在机测量,此种方法有利于评定齿轮在使用过程中的传动质量,此种方法不同于常规的综合测量,又有别于单项测量。论文对大齿轮在机测量的关键技术,如精密线位移和角位移信号的拾取,测量仪器在机床上的安装定位、测量坐标系的确定等进行了深入的研究,并进行了精度分析。