齿轮是现代工业中必不可少的传动部件,齿轮的精度影响着传动精度。为了保证齿轮使用的可靠性,需要对齿轮的各项误差进行检测。随着检测技术的提升,齿轮的检测方法也在不断革新。目前常用的齿轮检测方法分为接触式测量和非接触式测量,前者常用的测量仪器有齿轮在线分拣机、齿轮三坐标测量仪和齿轮CNC检测中心等,造价较高,后者依托于机器视觉技术和传感器技术,成为了近年来齿轮测量技术研究的热点。激光测量是一种非接触式测量方法,具有精度高、价格较低和快速测量的特点。这种测量方法受激光稳定性的制约,在测量渐开线齿面时激光束与齿面切向夹角较小,影响了反射光进入传感器接收器。因此,研究出一种高效高精度的齿轮激光测量方法,改善测量过程中的缺陷,具有重要意义。针对现有的齿轮激光测量方法存在的不足,论文提出了一种基于激光位移传感器的齿轮偏置式激光测量方法,研发了齿轮偏置式激光测量设备及其配套软件,能够对齿轮的多种误差项目进行快速检测。文章通过对近年齿轮测量方法及主流测量设备的介绍,分析了现有测量方法的缺点,阐明了齿轮激光测量方法的的优势。针对现有激光测量过程的缺陷,本文通过分析其精度影响因素,提出了齿轮偏置式激光测量方法,叙述了偏置式测量的原理及偏置量选择原则,给出了偏置测量情况下的齿轮测量数据误差分析方法,并对齿轮的偏置式测量进行验证。基于齿轮的偏置式测量原理,搭建了齿轮的偏置式测量实验装置,装置主要由三坐标平移装置、工件回转台、激光位移传感器、运动控制系统及其他辅助机构组成。使用Visual Basic编写了其配套的控制及数据处理软件,实现自动的齿轮偏置式激光测量及数据处理。使用搭建的实验装置对已知精度的齿轮进行齿轮偏置式激光测量方法的验证,对未知精度的齿轮进行误差测定。结果表明,齿轮的偏置式激光测量方法中偏置数据转换方法、最佳偏置量选择方法及误差分析方法具有正确性及合理性,使用该方法可对不同类型的齿轮进行快速测量。该方法解决了齿轮激光测量过程中存在的缺陷,为齿轮激光测量技术的发展打下了坚实的基础。