球面机构因其诸多优点得到广泛应用,本文以解耦3-RRR球面并联机构的发射平台作为研究对象,进行了理论研究与分析。依据发射平台的功能要求,对球面机构进行了构型设计,根据结构特点建立坐标系定义结构参数。运用球面解析方法,对机构的位置正反解进行了推导,建立一阶影响系数矩阵,并得到输入与输出关系图。第三条支链上增加球面曲柄-球面滑块机构用以增大最大回转角,设计卸载结构用以改善支链构件承受力矩,然后根据机构干涉理论,采用分层装配法在Pro/E中建立发射平台虚拟样机。最后,建立机构单支链传动动力学模型,推导了机构的负载转矩与等效转动惯量公式,求得单支链系统的传递函数,并对单支链系统稳定性和误差进行了分析。定义发射平台的动静态承载特性,分析了静态承载特性在空间的分布、动平台绕三坐标转动的动态承载性能以及结构参数对承载特性的影响。最后根据小位移积分叠加原理,建立了机构的刚度矩阵,分析了角位移刚度在空间分布,为机构进一步完善提供一定的理论依据。