Doğrusal sistemlerde, boşluk ve histerezis genellikle aynı olgu olarak anılır. Ancak her ikisi de hareket kaybına katkıda bulunsa da, nedenleri ve çalışma yöntemleri farklıdır.
Tepki: Doğrusal sistemlerin düşmanı

Boşluk, eşleşen parçalar arasındaki boşluktan veya boşluktan kaynaklanır ve hareket yönü tersine çevrildiğinde ölü bir bant oluşturur. Ölü bantta, eşleşen parçalar arasındaki boşluk ortadan kalkana kadar hiçbir hareket meydana gelmez.

Genellikle boşluk yaşayan bileşenler arasında bilyalı vidalar, kılavuz vidalar, kayış ve kasnak sistemleri ve dişliler bulunur. Devir daimli rulman sistemlerinde, ön yük uygulamak, bilyalar (veya makaralar) ile kanallar arasındaki boşluğu ortadan kaldırarak boşluğu azaltabilir veya ortadan kaldırabilir. Bazı devir daimsiz sistemler, boşluğu azaltmak veya ortadan kaldırmak için yaylar veya özel olarak tasarlanmış kılavuz vida somunları gibi alternatif yöntemler kullanır.

Yoksa öyle mi?

Boşluk genellikle mekanik sistemlerin olumsuz bir özelliği olarak görülse de, her zaman zararlı değildir. Öncelikle, tamamen boşluksuz bileşenler üretmek pahalıdır ve çoğu durumda pratik değildir. Boşluk azaltıcı yöntemler ise kaçınılmaz olarak sürtünmeyi ve aşınmayı artırır. Uygulamada bir miktar boşluk tolere edilebilirse, mevcut bileşenler daha ucuz, daha kolay temin edilebilir ve çoğu durumda daha uzun ömürlü olacaktır. Dişlilerde ve şanzımanlarda, dişlilerin dişlere aşırı yük bindirmeden ve sürtünmeyi artırmadan birbirine geçmesini sağlamak için bir miktar boşluk gereklidir.
Histerezis nedir?

Histerezis çoğunlukla manyetik sistemlerle ilişkilendirilir ve elektrik motorlarında histerezis kaybı olarak kendini gösterir. Basitçe ifade etmek gerekirse, histerezis, bir malzemenin ilk yüke (veya mıknatıslama kuvvetine) verdiği tepki ile yük (veya mıknatıslama kuvveti) kaldırıldıktan sonra malzemenin toparlanması arasındaki ilişkidir. Örneğin, demir harici bir alan tarafından mıknatıslandığında, demirin mıknatıslanması mıknatıslama kuvvetinin gerisinde kalır. Mıknatıslama kuvveti kaldırıldığında, demir bir miktar manyetizma korur. Başka bir deyişle, demir, zıt bir mıknatıslama kuvveti uygulanmadıkça mıknatıslanmamış haline tam olarak geri dönmez.

Mekanik sistemlerde histerezis, bir malzemenin elastikiyetiyle ilişkilidir. Örneğin, bir somundaki çelik bilyeler yük taşımayan bölgeden yük taşımayan bölgeye hareket ettikçe, maruz kaldıkları kuvvetler artar ve bu da hafifçe deforme olmalarına neden olur. Ancak çeliğin elastik özellikleri nedeniyle, bilyeler somunun yük taşımayan bölgesine geri döndüklerinde orijinal şekillerine tam olarak dönmezler. Bu kalıcı, mikroskobik deformasyon histerezis nedeniyledir.

Histerezis, mekanik sistemlerdeki tahrik millerinin davranışını da etkiler. Bir şafta tork (burulma kuvveti) uygulandığında, bir iç gerilim oluşur ve şaftın şeklinin değişmesine neden olur. Bu şekil değişikliğine gerinim (veya burulma yüklemesi durumunda burulma gerinimi) denir. Tamamen elastik malzemelerde, gerilim ve gerinim arasındaki ilişki doğrusaldır. Ancak çok az malzeme tamamen elastiktir ve malzemelerin esnek olmayışı, onlara doğrusal olmayan bir gerilim-gerinim eğrisi verir. Kuvvetler arttıkça ve azaldıkça oluşan bu doğrusal olmayan davranışa histerezis denir.
Doğrusal sistemlerde histerezis ne zaman önemlidir?

En yüksek hassasiyetli mekanik kademeler hariç, histerezisin konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirliği üzerinde ihmal edilebilir bir etkisi vardır ve çoğu durumda, boşluk etkileri histerezis etkilerini büyük ölçüde aşar. Ancak, hareket üretmek için malzeme gerilimine dayanan piezo aktüatörler, komut verilen hareketin %10 ila %15'i oranında histerezis yaşayabilir. Piezo aktüatörlerinin kapalı devre bir sistemde çalıştırılması, histerezis etkilerini azaltabilir veya ortadan kaldırabilir.