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提出了一种在保证测量精度的前提下,提高齿轮齿面偏差在机测量效率的方法。首先根据渐开线齿廓,建立了齿轮齿面的测量模型;然后依据该模型,优化了齿面偏差在机测量过程中的测量点;最终实现齿轮齿面偏差的快速测量。重点研究了测量区域的确定、基于法曲率半径的测量点数量规划以及Hammersley序列的测量点分布规划。通过搭建的齿轮在机测量试验台,对此方法的有效性进行了在机测量实验,并与齿轮测量仪的测量结果对比,实验证明:该方法在保证测量精度的同时可使选取的测量点更加合理、数据处理容易实现且测量效率得到提升。