在影响齿轮测量中心测量结果的诸多误差源中,热误差是不容忽视的重要因素。并且随着人们对齿轮产品质量的关注,齿轮测量中心被越来越多地应用到生产现场。与传统计量室相比,生产现场的环境温度变化较大且温度分布比较复杂,从而使得齿轮测量中心产生复杂的热变形,对测量结果造成较大的影响。本文为了分析齿轮测量中心在真实生产环境下的热变形情况,提出一种基于实测温度的有限元分析方法,对其温度场和变形场进行仿真分析,并通过热误差检测实验对有限元模型进行验证,主要工作包括以下几个方面:在对齿轮测量中心机械构造和工作原理等的研究基础上,分析其热态特性,对影响测量精度的热源和热变形参数等进行分析研究;针对齿轮测量中心周围环境温度场复杂,难以通过理论计算的问题,提出基于实测温度的有限元分析理论。通过实测温度和多元回归法获得齿轮测量中心的整个环境温度场信息,并以ANSYS参数化设计语言的形式进行有限元加载。在ANSYS软件中建立齿轮测量中心的有限元仿真模型,并基于实测温度的有限元分析理论,对齿轮测量中心进行环境温度影响下的热结构耦合仿真分析。通过仿真运算,获得室温环境与恒温环境下的齿轮测量中心温度和热变形情况;根据仿真结果分析热变形对齿轮测量中心上下顶尖偏心量和测头位置误差的影响,这些为齿轮测量中心的结构设计和热误差补偿等工作提供了数据支撑和理论基础。通过硬件选择和软件设计构建齿轮测量中心的温度与热变形检测系统,用于验证基于实测温度的有限元仿真模型。在C40齿轮测量中心上开展温度与热变形数据的同步检测实验,并将仿真结果与热变形实验数据进行对比。结果表明两者的变化趋势基本一致,这证明了有限元分析方法和仿真模型的正确性。