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齿轮是重要的传动零件，其制造精度对机械的传动效率、传动质量及使用寿命影响很大。为保证齿轮的传动品质，必须对工件齿轮进行测量，以确定其制造精度是否满足工艺要求。渐开线齿轮的质量指标众多，以前各项指标通常采用不同的仪器测量，这些仪器大多结构精密、价格昂贵、操作与维护要求很高。随着三坐标测量仪的发展与普及，齿轮的三坐标仪测量的探索与实践已成为近年来的研究热点，其主要关注点是齿轮齿廓点的测量及其根据齿廓点的测量值确定齿轮各偏差项数值的计算方法。本文以渐开线圆柱齿轮为对象，研究各偏差项的计算途径和方法，主要内容如下：介绍了常用的齿轮测量方法，确定了利用三坐标测量仪测量齿轮齿廓坐标值和利用公法线千分尺测量齿轮公法线长度的实验方案，并介绍了处理原始测量数据的拉依达法则。介绍了计算齿廓偏差的渐开线法向法和渐开线拟合法，分析了两种方法的局限性与不足之处。在此基础上，提出了新的齿廓偏差计算方法——渐开线起点法，该方法首先确定通过齿廓测量点的理论渐开线的起始点，再通过起始点的坐标值确定轮齿的齿廓偏差。根据公法线长度原理，导出了适用于直/斜齿标准/变位齿轮公法线长度和跨测齿数的通用公式，提出了利用最值法确定跨测齿数的方法，并建立了公法线长度偏差数学模型。介绍了最小二乘法、分段三次Hermite插值法和三次样条插值法等常用的曲线拟合方法，分析了三种拟合方法的优缺点。在此基础上，确定采用最小二乘法拟合渐开线齿轮齿廓，并导出了齿廓偏差的计算公式。借助于MATLAB-GUI可视化设计软件，根据处理好的数据和建立的数学模型，开发了计算渐开线圆柱齿轮各偏差项的GUI软件。以某渐开线圆柱齿轮为例，利用开发的计算软件，计算了齿轮各偏差项，并依据计算结果对齿轮精度等级进行评定。