非圆柱齿轮主要用来实现变传动比传动,在工程机械、农业机械、纺织机械等领域具有广阔的发展前景。近年来其设计与加工理论逐步完善,但是误差检测问题已成为制约其发展的阻碍之一。因此非圆柱齿轮误差检测与分析研究对于促进非圆柱齿轮的发展和应用,具有重要的理论与实用价值。本文针对目前非圆柱齿轮误差检测所存在的问题,对非圆柱齿轮的周向误差、三维齿面拓扑误差及综合误差进行了检测方法和分析理论方面的研究,主要研究工作如下:(1)周向误差检测方法与分析理论的研究。首先,研究了利用三坐标测量机进行二维齿廓点采样的关键技术,包括测量坐标系的建立、设计坐标系与测量坐标系的转换及测头半径误差的补偿方法。其次,针对解析法求解节曲线与齿廓的交点存在效率较低的问题,提出了一种数值解法,并通过具体的实例求解,验证了该数值解法的正确性和高效性。最后,以三阶非圆柱齿轮副为检测对象,完成了其周向误差检测与分析的整个实验过程,计算得到了两齿轮的齿距误差和齿厚误差;并利用CNC影像测量仪进行了周向误差检测的对比验证实验,最终两种测量方法得到的结果具有很好的一致性,表明三坐标测量机检测结果有效。实验结果验证了本文周向误差检测方法与分析理论的可行性。(2)三维齿面拓扑误差检测方法与分析理论的研究。首先,研究了利用三坐标测量机进行齿面网格点采样的方法,并讨论了待测齿面的网格规划问题和整体测量路径规划问题。其次,建立了三维齿面拓扑误差的计算模型,提出了衡量齿面误差大小的五项误差统计指标,研究了分离齿面差曲面中各阶误差分量的方法。最后,以三阶非圆柱齿轮副为检测对象,完成了其三维齿面拓扑误差检测与分析的整个实验过程,计算得到了两齿轮的三维齿面拓扑误差、齿面误差统计指标、零阶到二阶的各阶误差曲面。实验结果验证了本文三维齿面拓扑误差检测方法与分析理论的可行性。(3)综合误差检测方法与分析理论的研究。首先,基于综合误差的测量原理,开发了单、双面啮合两用的电子式啮合仪。其次,分别利用电子式啮合仪的双面啮合和单面啮合功能,对三阶非圆柱齿轮副的中心距变动量、转角误差进行了实验测量;最后,建立了节曲线径向综合误差检测的数学模型,并利用电子式啮合仪的双面啮合功能,实现了“非圆柱—圆柱”模式的变中心距齿轮副传动,基于此传动方式完成了三阶非圆柱齿轮的节曲线径向综合误差的测量实验。实验结果验证了本文综合误差检测方法与分析理论的可行性。