随着大型高精度齿轮在船舶、矿山、冶金、发电、宇航等重要部门的广泛应用,大型齿轮的高精度测量也变得日趋迫切和重要。然而由于大型齿轮的测量技术尚不完善,国内能对大型齿轮测量的仪器还不多,所以亟待开发拥有自主产权的大型齿轮误差测量仪器。论文从大型齿轮的特点入手进行分析,在比较国内外大型齿轮测量原理与技术的基础上,对大型齿轮测量方法进行了深入的研究,提出并实践了基于坐标测量的大型齿轮在位测量方案。其基本思想是用小仪器对大工件进行检测,也就是建立合适的测量基准,用结构尽可能小的仪器,对位于机床加工位置(工作台)上的大型齿轮的相应参数进行测量。本论文的工作为大齿轮在位测量技术的研究及测量样机的开发,其中主要包括整体测量思想的确定、数据采集系统设计与开发、测控系统中关键机械装置的设计与精度分析、系统软件的总体设计与开发四大模块。在整体测量思想的确定部分,阐述了大齿轮在位测量系统的工作原理及系统组成的各个部件;在数据采集部分,根据所选测头及数据采集卡,完成了测头信号调理电路及处理软件的设计与开发;在关键机械装置的设计与精度分析部分,提出了坐标统一的思想及其解决方案,并完成了方案具体设计及装置的制造,且对机构定位精度作了分析;在系统软件的总体设计与开发部分,基于C++Builder6,构建了系统测控平台,实现了数据采集与运动控制,并在此基础上开发出了齿形在位测量软件,实现了采集数据实时显示、误差自动评定、测量结果输出和报表打印等功能。在大齿轮在位检测测量系统的研发过程中,通过大量的实验及设计分析,充分表明,大齿轮在位检测的测量原理正确,相关技术可行。