螺旋锥齿轮的齿面是复杂的空间曲面,它能够完成两相交轴或交错轴之间的传动。与直齿锥齿轮副相比,螺旋锥齿轮副具有重合度大、传动平稳、传动噪音低、承载能力强等优点。因此,螺旋锥齿轮广泛应用于各种高速重载的相交轴或交错轴传动中,尤其体现在航空、航海、汽车、拖拉机、石油、煤矿机械、铁路机车、精密机床等行业中。目前,螺旋锥齿轮的加工技术和加工装备主要被美国格里森(Gleason)公司和德国克林贝格(Klingelnberg)公司所垄断,这两家公司都已实现了螺旋锥齿轮的数字化闭环制造,从而显著地提高了齿轮的加工精度和加工效率。为了实现螺旋锥齿轮的数字化闭环制造,需要利用齿轮测量中心或三坐标测量机(CMM)测量实际齿面的齿形误差。虽然国内已有几家公司能够生产齿轮测量中心,但是与国外产品相比,在测量效率、测量精度以及适用范围等方面都存在很大的差距。首先,国产齿轮测量中心配置的螺旋锥齿轮测量软件都是基于五刀法加工开发的,对于全工序法加工以及应用万能运动原理(Universal Motion Concept)加工的螺旋锥齿轮均不能测量,限制了齿轮测量中心的应用范围；其次,齿轮测量路径的规划以及测量数据的处理方法不够完善,测量精度和测量效率亟待提高。针对国内螺旋锥齿轮测量技术的现状及其存在的问题,论文对螺旋锥齿轮基于齿轮测量中心的精密测量技术进行了研究。论文主要工作如下：1)基于螺旋锥齿轮切齿加工原理以及齿轮啮合原理,运用矢量运算与微分几何等知识,建立了成形法、展成法和全工序法加工的螺旋锥齿轮理论齿面的统一数学模型。2)对螺旋锥齿轮齿面进行了离散化处理,运用牛顿二元迭代法,计算了螺旋锥齿轮全工序法加工的理论齿面离散点的空间坐标及法矢。在Visual Studio2008编程环境中,基于C++/CLI编写了理论齿面各离散点空间坐标及法矢的计算软件。3)根据最小二乘法原理拟合了标准球球心,间接地建立了测量坐标系,并完成了测量坐标系与齿轮坐标系之间的转换。4)规划了测量螺旋锥齿轮副大、小轮齿形误差的测量路径,基于齿轮测量中心的底层函数库,利用Visual Studio2008编程环境开发了齿形误差测量软件；5)基于测量得到的测球球心坐标,利用NURBS曲面拟合技术拟合了测球球心所构成的曲面,沿该曲面的法线方向补偿测头半径,从而建立了实际齿面的数学模型,并运用最优化算法获得了实际齿面相对于理论齿面的齿形误差。利用Visual Studio2008编程环境,开发了齿形误差测量数据处理软件。通过对比测量实验,对齿形误差测量软件和测量数据处理软件进行了验证。