大齿轮作为工业生产中重要的基础元件,在实际生产中已经得到了普遍应用,其制造技术及精度检测技术也在不断地更新和提高。本文详细阐述了国内外大型齿轮测量仪器的发展现状,通过对量仪结构和测量方法的综合比对,可以得出：采用在机测量方案测量大齿轮不仅克服了其它测量方法的诸多弊端,如定位基准差,测量精度低等问题,而且便于修正加工误差、有效提高加工效率。这也为论文的工作奠定了基础。论文首先借助于微分几何学知识,详细研究了渐开线螺旋面的构成及其性质,阐述了渐开线齿轮廓面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之间的联系。并借助于“媒介齿条”为研究工具,研究了平行轴条件下渐开线齿轮啮合原理,进一步论证了测量直母线偏差进而分离出齿廓总偏差和螺旋线总偏差的测量方案的可行性。新的齿轮精度标准(GB/T10095.1-10095.2—2001)要求齿廓总偏差、螺旋线总偏差和齿距偏差为齿轮的三个必检项目,其中齿廓总偏差、螺旋线总偏差反映出齿轮的齿形和齿向特征。由于渐开线螺旋面的可展性,所以齿轮廓面上的直母线同样表征了渐开线齿轮廓面的几何特征。本文基于齿条型刃边测头实现的在机测量原理与技术及特点,对量仪的控制系统的总体方案及其软硬件部分进行了充分的研究设计,满足测量过程中技术与精度要求。对测得的实验数据进行分析与处理,分离出齿廓总偏差和螺旋线总偏差。实地采样时采用齿条型刃边测头沿齿轮轴向坐标的位移(起始点确定,等间隔采样)与测得的多条直母线在被测齿轮廓面上形成测量网格,针对不同模数、齿数的齿轮开展实验研究,对离散化测量形成的测量网格进行优化研究。基于大型滚齿机的实际工作情况,对控制系统进行了现场测试表明,测量原理正确,操作可行。