近些年来，随着全球生产力的进一步提高，能够适应更为复杂的生产环境和满足更为多样化的市场需求的多功能机构和新型系统，成为了机械制造业争相探索和研究的方向。此时并联机构应运而生，相对于串联机构来说，它是一种新型的机构，它的优点主要在于其具有更高的刚度、更高精度以及更小的误差，而这些优点恰好满足了现代机械追求的目标，才使得并联机构得到广泛的应用。在并联机构中其刚度分析及性能评价是并联构型装备结构设计的重要内容，如何能找到适合概念设计需求的刚度解析建模方法与评价方法，研究满足详细设计需求的整机刚度有限元快速精确建模方法及实验方法，以期为并联构型装备设计提供更为准确的刚度分析及性能评价模型，是摆在机械制造商面前的一大挑战。这也是本文的主要研究内容。本文以3-PRS并联机构为研究模型，首先对其进行了运动学分析，得到了此模型的雅克比矩阵，通过其雅克比矩阵建立了此模型的传统刚度矩阵模型。应用有限元软件ANSYS Workbench对3-PRS并联机构进行了全面的动力学分析。在模态分析中得到的是其固有频率和振型图。谐响应分析得到其承受载荷后的频率图。瞬态动力学分析最终得到的是此模型在运动过程中的不同时间、不同位姿时的刚度，即其动刚度。此种方法避免了需要针对不同位形对有限元模型进行网格重划和解算。选择对3-PRS并联机构有较大影响的上平台半径、铰链中转动杆的横截面直径以及铰链中移动杆的横截面边长为研究对象，应用正交试验的方法，对具有代表性的尺寸数据进行组合，建立正交表。应用ANSYS Workbench软件对正交表中的尺寸组合进行静力学分析，得到其静刚度。应用最小二乘法对最终的正交表中的数据进行拟合，得到两个刚度回归模型，挑选一种最佳的回归模型。应用MINITAB软件对3-PRS并联机构的刚度模型进行验证，并进行最佳子集回归分析、逐步回归分析、前向选择回归分析以及后向淘汰回归分析。应用MATLAB软件得到单因素以及双因素对于3-PRS并联机构的影响情况。全面的验证分析为今后对于并联机构的刚度研究提供新的方向和依据。