螺旋曲面特性无论是在设计制造还是工程技术领域都得到非常广泛的应用；从螺旋扶梯、转弯扶手等普通工艺品到精密螺杆、蜗杆凸轮等精密的传动零件，乃至螺旋离心泵、螺旋钻杆等航天航空、国防高尖端工程技术领域，都成功的运用了螺旋曲面的优越特性。此外不同于圆柱螺旋面和圆锥螺旋面的新型螺旋曲面的开发和应用也已成为当今工程技术领域发展的一个重要分支，本文在建立新型等距球面螺旋曲面数学模型的前提下，研究了新型等距球面螺旋曲面的潜在特征以及特征参数，并探究新型等距球面螺旋面副的应用，以及等距球面螺旋面体基本特征参数的测量方法。　　首先运用曲面求交法得到轴向等距球面螺旋线和弧面等距球面螺旋线，建立与之相对应的数学模型，研究了轴向等距球面螺旋线和弧面等距球面螺旋线的几何特性和及其相关的特征参数；并依据此两类等距球面螺旋线得出四类等距球面螺旋曲面，设计出等距球面螺旋曲面副，进而对等距球面螺旋曲面副进行运动学和动力学分析。　　依据等距球面螺旋曲面副，设计了二自由度对心弧面等距球面螺旋曲面机构，即2-RR/Ss并联机构。研究了2-RR/Ss并联机构的工作空间，运动单元正解，运动单元反解，以及输入输出速度传递关系；并探究了2-RR/Ss并联机构的传力特性。由于等距球面螺旋面体螺旋特征线并非零件表面实际存在的可以测量的曲线，等距球面螺旋面体的相关特征参数难以直接测量；故初步探究了等距球面螺旋面体的各特征参数的间接测量方法。　　主要研究内容如下：　　第一，运用球面与等角度螺旋面和圆柱螺旋面分别求交得到两类等距球面螺旋线的数学模型，并使用质点成形运动原理验证两类等距球面螺旋线数学模型；研究其基本特征参数，依据基本特征参数推导出衍生特征参数的求解方程，研究其变化规律。　　第二，依据扫掠原理得到四类等距球面螺旋曲面，基于等距球面螺旋线和等距球面螺旋面的几何特性，建立对心等距球面螺旋面副和 Z轴法向等距球面螺旋面副的物理模型。研究其运行轨迹，速度，加速度的变化。对等距球面螺旋面副进行动力学分析，求出其传动比，压力角等参数，并研究其变化规律。　　第三，设计二自由度对心弧面等距球面螺旋并联机构，运用矢量法和解析法，分析求解了驱动元件和执行元件之间的位置姿态关系；并在此基础上运用解析法分析了机构的理论工作空间，实际工作空间以及决定实际工作空间的因素；运用雅可比法和虚功原理分析了机构的耦合性能和操作性能。　　第四，加工出 Z轴法向轴向等距球面螺旋面体和对心弧面等距球面螺旋面体模型，基于反求法，测量出并求解出两类等距球面螺旋面体的几何参数，反向求解出特征参数。加工出二自由度对心弧面等距球面螺旋并联机构模型验证机构合理性。