大型齿轮作为大型成套设备的关键或重要基础件，其应用范围越来越广，制造技术不断提高，其高精度测量变得日趋迫切和重要。论文主要研究基于刃边齿条测头的大型齿轮在机测量原理、技术及测量仪器。 在分析比较国内外大型齿轮测量原理与技术的基础上，得出结论：对于直径大于等于2.5m的大型齿轮的精密测量，采用专用台式量仪测量是不可能实现的；采用上置式量仪，定位基准差，测量精度不能保证，且检测项目单一；解决此问题的有效办法是在机测量，这符合我国大型齿轮制造业的国情，具有良好的发展前景。从而为本论文工作确定了定位点。 论文基于微分几何学原理，研究渐开线廓面的可展性，分析其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，其偏差直接影响齿轮传动质量。它们中的两两组合所构成的特征线网格都可作为考察渐开线廓面精度特征的依据，给齿轮测量指明了方向。以媒介齿条为工具，分别研究了平行轴条件下渐开线齿轮线啮合原理与交错轴条件下的点啮合原理等，为论文的研究工作奠定了理论基础。 按照新的国家齿轮标准规定，对于单个齿轮必须检验的三个偏差项目，论文开展了大型齿轮在机测量齿廓偏差、螺旋线偏差和齿距偏差的原理与技术研究，因齿距偏差测量技术成熟，在机测量定位于检测齿廓偏差和螺旋线偏差。针对大型齿轮在机测量的难点与特点，在研究比较测量原理的基础上，确定了大型齿轮在机测量的指导思想、关键技术与技术路线，进而确定了大型齿轮在机测量的方案。论文创造性地提出并采用了刃边齿条测头在机测量大齿轮偏差的方案，不仅原理正确，而且具有减小量仪尺寸、不存在测头对正误差、提高测量精度、扩大测量功能、量仪结构简单、安装与操作方便等诸多优点，使在机测量成为可行，构成了论文的重要特色之一。也为本文提出的在机综合测量提供了基础。 论文在研究分析渐开线螺旋面特征线测量的理论与技术的基础上，创造性地提出基于刃边齿条测头在机综合测量直母线偏差的方案，即通过测量轮齿廓面上的直母线族的各个偏差，确定测量网格，经数据处理，分离出该廓面的齿廓偏差与螺旋线偏差，并建立了基于直母线偏差的齿廓偏差与螺旋线偏差的误差分离数学模型，设计了评定软件。由于齿轮在平行轴传动过程中瞬时接触线即为直母线，因此该方案更有利于评定齿轮在使用过程中的传动质量。采用此方案，既不同于常规的综合测量，又有别于单项测量，实现了在测量原理上的创新与突破。 论文对大型齿轮在机测量的关键技术，如精密线位移和角位移信号的拾取、测量仪器在机床上的安装定位、测量坐标系的确定等进行了深入的研究，并进行了精度分析。 在实现在机测量方案的机械部分设计的基础上，对整个在机测量系统的控制部分进行了研究设计。共分为三个部分：测量系统硬件控制电路设计；测量系统的软件设计和操作系统的软件界面设计。在此基础上，研制出大型齿轮在机测量仪。现场测试表明，测量原理正确，相关技术可行。