锥齿轮作为传递交错轴运动的关键部件,在于工业、交通等领域有着广泛的应用。目前对锥齿轮的测量方法有很多,其中综合测量法以丰富的测量信息和快速的信号采集和处理过程,成为锥齿轮测量和加工机床反调的一种重要手段,但该类锥齿轮检查机受欧美国家公司垄断,购置成本高,而国内又没有成熟的替代产品。论文在充分调研国内外相关机床的基础上,设计了一套齿轮传动形性测试仪,该仪器可对4级精度锥齿轮副传动误差、振动噪声、齿面磨削烧伤进行测量,还可确定最佳安装距和SPC统计分析。除对锥齿轮进行测试和评定外,该仪器还可对面齿轮传动进行测试,论文的主要研究内容包括:(1)锥齿轮形性测量原理研究针对锥齿轮和面齿轮传动的特点,研究了其传动误差、振动噪声、齿面磨削烧伤等的测试原理,分析了要实现各项目测试对仪器设计的具体要求。(2)仪器总体设计综合考虑仪器的测量功能和项目的技术指标,提出了样机三大系统设计方案,即机械结构系统设计方案、测控系统设计方案,以及测量软件系统的设计方案,计算了最大载荷检查工况下的受力情况,设计仪器直线轴行程,并分配精度。(3)仪器机械主机设计提出了仪器机械方案设计要求,分模块对仪器关键部件和辅助部件进行了设计,关键部件的设计包括:床身结构形式、运动轴配置方案、自动装夹系统设计,辅助部件的设计主要包括:气动液压回路设计、润滑回路设计、主轴电机水冷循环的设计。(4)仪器测控系统设计根据仪器机械结构和功能要求,设计了仪器测控方案,对测控系统硬件进行了选型,编制仪器硬件电路图,设计仪器操作面板和人机界面,最终完成了测控软件的开发,形成一套完整的齿轮传动形性测试仪。