В линейных системах люфт и гистерезис часто называют одним и тем же явлением.Но хотя они оба способствуют потере движения, их причины и методы работы различны.
Люфт: враг линейных систем

Люфт вызван зазором или люфтом между сопрягаемыми деталями, который создает зону нечувствительности при изменении направления движения.В мертвой зоне никакого движения не происходит до тех пор, пока не будет устранен зазор между сопрягаемыми деталями.

К компонентам, которые обычно испытывают люфт, относятся шариковые винты, ходовые винты, системы ремней и шкивов, а также шестерни.В системах с рециркуляцией подшипников применение предварительной нагрузки может уменьшить или устранить люфт за счет устранения зазора между шариками (или роликами) и дорожками качения.В некоторых системах без рециркуляции используются альтернативные методы, такие как пружины или специально разработанные гайки ходового винта, для уменьшения или устранения люфта.

Или это?

Хотя люфт обычно рассматривается как отрицательная характеристика механических систем, он не всегда вреден.Во-первых, производить полностью безлюфтовые компоненты дорого и в большинстве случаев непрактично.А методы уменьшения люфта неизбежно увеличивают трение и износ.Если в приложении можно допустить некоторый люфт, доступные компоненты будут менее дорогими, более доступными и во многих случаях будут иметь более длительный срок службы.В зубчатых передачах и коробках передач некоторый люфт необходим, чтобы шестерни могли входить в зацепление без чрезмерного напряжения зубьев шестерен и увеличения трения.
Что такое гистерезис?

Гистерезис чаще всего связан с магнитными системами и проявляется в электродвигателях как потеря гистерезиса.Проще говоря, гистерезис — это взаимосвязь между реакцией материала на первоначальную нагрузку (или силу намагничивания) и восстановлением материала после снятия нагрузки (или силы намагничивания).Например, при намагничивании железа внешним полем намагниченность железа отстает от силы намагничивания.Когда сила намагничивания удаляется, железо сохраняет некоторое количество магнетизма.Другими словами, железо не вернется в свое ненамагниченное состояние полностью, если не будет приложена противодействующая сила намагничивания.

В механических системах гистерезис связан с эластичностью материала.Например, когда стальные шарики в шариковой гайке перемещаются из зоны, не несущей нагрузки, в зону, несущую нагрузку, силы, которые они испытывают, увеличиваются, вызывая их легкую деформацию.Но из-за упругих свойств стали шарики не полностью возвращаются к своей первоначальной форме, когда возвращаются в ненесущую зону гайки.Эта стойкая микроскопическая деформация возникает из-за гистерезиса.

Гистерезис также влияет на поведение приводных валов в механических системах.Когда к валу прикладывается крутящий момент (крутящая сила), он создает внутреннее напряжение и заставляет вал менять форму.Это изменение формы называется деформацией (или деформацией кручения в случае скручивающей нагрузки).В идеально эластичных материалах зависимость между напряжением и деформацией линейна.Но лишь немногие материалы обладают идеальной эластичностью, а неэластичность материалов приводит к нелинейной кривой растяжения-деформации.Это нелинейное поведение при увеличении и уменьшении сил называется гистерезисом.
Когда гистерезис имеет значение в линейных системах?

Во всех механических каскадах, кроме самых точных, гистерезис оказывает незначительное влияние на точность и повторяемость позиционирования, и в большинстве случаев эффект люфта значительно превосходит эффект гистерезиса.Однако пьезоактуаторы, в которых для создания движения используется напряжение материала, могут испытывать гистерезис в размере от 10 до 15 процентов от заданного движения.Работа пьезоактюаторов в системе с обратной связью может уменьшить или устранить эффекты гистерезиса.