一种齿轮双面啮合多维测量机构，它包括：上连接板，拉杆，下连接板，轴，支座，挡钉，测量架，后板，平衡块，调节块，前板。测量架的一端和上连接板、拉杆之间装有弹簧，另一端与挡钉固定在一起，挡钉与前板及后板之间装有轴承，前板、后板及上连接板与下连接板固定，下连接板与轴同定，轴与支架之间装有轴承并与平衡块固定，平衡块两端各装有一个弹簧。本齿轮双面啮合多维测量机构可以使标准齿轮的回转轴能够相对于被测齿轮回转轴做切向和径向摆动，既能测量齿轮径向偏差又可以测量齿轮的锥度和齿向偏差。