（名词解释）作为渐开线量值传递的标准器件，提高它的测量精度是制造高精度渐开线标准圆柱齿轮的基础。
测量齿轮渐开线样板的仪器众多，如齿轮测量中心、三坐标测量机和双滚轮-导轨式渐开线测量仪等针阀。由于双滚轮-导轨式渐开线测量仪根据渐开线（名词解释）的生成原理设计，因此结构简单、尺寸链短，精度容易得到保证。
双滚轮-导轨式渐开线测量仪的工作原理决定了该仪器的测量精度与渐开线展成精度息息相关，也由此引发国内外学者对其持续几十年的研究，但大多只是对其中某一项影响因素展开分析，如：基圆盘半径误差、温度误差、测球高度误差和被测工件安装偏心等，且至今渐开线测量仪的测量不确定度仍然不满足 1 级齿轮渐开线样板齿廓形状偏差最大允许公差的 1/3 的要求。
为了提高双滚轮-导轨式渐开线测量仪的测量精度，来自大连理工大学的研究团队针对仪器中存在的空间几何误差，提出了一种齿廓偏差补偿新方法，即在零件制造精度不能进一步提升的情况下，使误差之间相互抵消补偿，以达到目标精度。
该成果以“双滚轮-导轨式渐开线测量仪的空间几何误差补偿方法” 为题发表在《光学 精密工程》（EI开环控制系统、Scopus收录，中文核心期刊，2021中国国际影响力优秀学术期刊）2022 年第 6 期上。
该方法建立在齿廓偏差补偿模型基础上，利用坐标系变换法求出测量点坐标，避免了超越方程直接求解一般公式的复杂过程。将 6 个空间几何误差（3 个线 个旋转误差）输入到模型便能计算出其带来的齿廓偏差。
基于模型针对两项主要误差源——基圆盘的圆度误差和基圆盘、样板与芯轴的综合安装误差——展开分析十字槽盘头螺钉。通过这两个例子，演示空间几何误差量如何影响渐开线：基圆盘、样板与芯轴的综合安装偏心示意图。图源：大连理工大学
在这项研究工作中，研究人员将渐开线展开长度对应的滚动弧段选取在基圆盘的不同位置，以观察基圆盘圆度误差对测量结果的影响趋势，研究结果发现该项误差主要对齿廓倾斜偏差fHα有影响，当滚动区域对称分布在两个椭圆长轴或短轴时，带来的齿廓总偏差Fα最大且相等，其中齿廓倾斜偏差fHα互为相反数。
另外，两个基圆盘和样板在芯轴上的安装偏心通过偏心密珠轴套实现，三个偏心密珠轴套的偏心相位不同，其对齿廓偏差产生的影响也不同。当三个偏心相位角为 70° 或 250° 时，对齿廓倾斜偏差fHα影响最大，可至偏心量的 136%；而当两个基圆盘的偏心相位与样板的偏心相位以相反方向装时，则对齿廓偏差无影响。
针对以上特性，研究人员设计实验验证齿廓偏差模型的有效性。实验结果与理论模型的相对误差在 4% 以内，证明该方法能有效降低空间几何误差对渐开线齿廓偏差的影响。
在集成化程度高、功能强大的齿轮测量中心和三坐标测量机中，由于尺寸链长，精度提升相对复杂且空间有限；双滚轮-导轨式渐开线测量仪利用此方法，能将精度提升到亚微米级。在未来，可将此方法应用到 1 级精度齿轮渐开线样板的测量与标定实验中，提供满足精度要求的渐开线测量仪。
论文信息凌四营,孔玉梅,赵昌明等.双滚轮-导轨式渐开线测量仪的空间几何误差补偿方法[J].光学精密工程,2022,30(06):689-701.