3D Support Types for Stability and Motion

Support reactions in three dimensions keep structures stable and in equilibrium. They stop unwanted translation and rotation, so a design can handle external forces safely and work as intended. These reactions are important in many structures and systems.

A ball and socket joint is one support th...

根据具体应用，机械工程中会采用多种支座类型。  这些支座在三维力系中产生的支座反力可防止系统发生平移和转动。

考虑一个机械臂举起重物的情况。此处，关节 A 为球窝关节。由于球窝关节中不存在限制转动的力矩，该机械臂可绕任意轴自由旋转。然而，由于在三个维度上存在三个反作用力，该关节会限制平移运动。

或者，臂上的关节 B 为单个光滑销钉支座。该支座产生三个反作用力和两个力偶矩，并允许沿销钉轴线方向的转动。

机械臂的基座为固定支撑，沿三个方向均存在反作用力和力矩。

另一种支撑类型是铰链支撑，常用于门上。支撑处的三个反作用力限制了门的平移运动，而两个力矩则限制了门的转动。