机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目就为机构的自由度。机构具有确定运动的条件就是机构的原动件数目等于机构自由度的数目F。当机构不满足这一条件时,如果原动件数目小于机构的自由度,则机构的运动不确定。若原动件数目大于机构的自由度,则导致机构的最薄弱环节破坏。
机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。研究相对于非惯性参考系的运动,通常采用两种方法:通过坐标变换,把相对于惯性坐标系的已知运动规律变换成相对于非惯性坐标系的运动规律;直接写出相对于所考察的非惯性坐标系的运动微分方程,然后求积分。这时如果希望利用牛顿第二定律的形式,就必须对作用于质点的力附加惯性力。要描述某一物体的位置变化,就必须选择另外的一个物体作为标准。这个被选来作为标准的另外的物体,叫做参考系。选择不同的参考系来观察同一物体的运动,观察结果可能会有所不同。比如生活在地球上的人,觉得地球是不动的,其实地球在以30km/s的巨大速度绕太阳公转。参考系可以任意选择,但要使运动的描述尽可能简单。通常我们选地面或相对于地面不动的其他物体作为参考系。如无特别声明,一般默认地面为参考系。
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