小模数齿轮广泛应用于高精密传动装置，其加工精度直接决定着仪器的工作性能与使用寿命。由于其独特的几何和机械特点，测量技术远远落后于中模数齿轮。研究小模数齿轮测量技术的方法和手段无论是对我国齿轮加工质量的提升还是提高市场竞争力都具有重大的意义。针对模数0.5mm~1.0mm的小模数齿轮，目前高精度的测量主要采用接触式的测量方法；对于模数小于0.5mm的小模数齿轮多采用非接触式的测量方法。本文从接触式和非接触式两种测量方法对小模数齿轮测量进行研究，分析了基于接触式测量方法装置探测系统的精度，搭建了基于机器视觉的非接触式测量系统，建立了基于接触式齿轮测量的评价模型，最后建立了基于电子展成法测量装置的不确定度模型。本文主要研究工作如下：1．深入调研小模数齿轮测量的方法以及国内外研究现状，从接触式和非接触式两方面进行探讨。2．针对接触式测量方法，以影响测量精度的关键要素—探测系统为研究对象，搭建基于压电陶瓷微位移平台的实验装置，编写上位机数据采集程序，深入探讨三维扫描测头的使用特性，进而提高装置的测量精度。3．针对渐开线测量的不同测量方法，建立基于直角坐标、极坐标以及电子展成法的测量评价模型，分析三者的适用范围。对比国家计量院齿轮测量中心测量结果，验证模型。4．建立基于电子展成法测量的不确定度模型，该模型用量化的数学表达式较完整的描述了不同误差源之间的相互关系，对于齿轮螺旋线基标准装置的研制具有一定的指导意义。5．针对小模数齿轮的特点，对模数小于0.5mm齿轮提出基于机器视觉的非接触式测量方法，并对测量系统的关键部件进行选型，最终完成测量系统的搭建。