对于大型齿轮的检测,由于工件体积大、重量大、装卡不便,所以测量难度较大,测量精度低,测量效率低下。现在普遍研究的是齿轮精度在机测量技术,对于大型齿轮的现场测量还缺乏相应的研究;在大型齿轮测量方式上,目前普遍采用接触式测量,接触式测量存在很大的局限性,测量过程复杂,测量效率低,耗费大量的时间。通过对现阶段大齿轮测量方法的研究与分析,对于大齿轮在测量过程中存在的问题和不足,研究出一种大型齿轮误差测量新方法显得十分有必要。本文在对现有大型齿轮误差测量方法分析的基础上,提出了一种大型直齿圆柱齿轮现场测量的方法,实现对大型直齿圆柱齿轮误差的现场非接触测量。该测量系统由基于光纤共焦测量原理的三维测量平台与激光跟踪仪组成;该系统使三维测量平台局部非接触式高精度测量与激光跟踪仪的全局测量相结合,进而对大型齿轮进行全方位的精确测量。本文主要研究工作如下:(1)对基于光纤共焦测量技术的三维测量平台,进行了总体结构设计;根据光学测量的特性和现实中齿轮测量的具体情况,在对齿轮进行测量时,为使测量光路在实际测量中严格按齿轮齿廓法线方向射入,本文对测量平台的测头部分了进行了特殊的设计,并对测量路径进行了规划,在避免齿廓对测量光线遮挡的同时,使测量光线按齿廓法线方向对齿廓进行仿形测量。(2)设计了齿轮仿真测量系统,对建立的齿轮模型进行了仿真测量,通过对测量数据的计算分析验证了测量方案的有效性以及齿轮误差相关算法的正确性。(3)最后为保证在齿轮实际测量中所获得数据的可靠性,设计了齿轮测量误差异常值判定及剔除系统,并通过实验验证了该系统的有效性和科学性。