En los sistemas lineales, la reacción y la histéresis a menudo se conocen como el mismo fenómeno. Pero si bien ambos contribuyen al movimiento perdido, sus causas y métodos de operación son diferentes.
Reacción violenta: el enemigo de los sistemas lineales

La reacción es causada por la autorización, o el juego, entre las partes de apareamiento, que introduce una banda muerta cuando se invierte la dirección del viaje. En la banda muerta, no se produce movimiento hasta que se elimina el espacio libre entre las partes de apareamiento.

Los componentes que generalmente experimentan una reacción violenta incluyen tornillos de pelota, tornillos de plomo, sistemas de correa y polea, y engranajes. En los sistemas de rodamiento de recirculación, la aplicación de la precarga puede reducir o eliminar la reacción violenta eliminando el espacio libre entre las bolas (o las rodillos) y las pistas de rodadura. Algunos sistemas no recirculantes utilizan métodos alternativos, como resortes o tuercas de plomo especialmente diseñadas, para reducir o eliminar la reacción violenta.

¿O lo es?

Aunque la reacción se considera generalmente como una característica negativa de los sistemas mecánicos, no siempre es perjudicial. Primero, producir componentes completamente libres de reacción es costoso y, en la mayoría de los casos, poco práctico. Y los métodos de reducción de reacción inevitablemente aumentan la fricción y el desgaste. Si se puede tolerar alguna reacción en la aplicación, los componentes disponibles serán menos costosos, más fácilmente disponibles y, en muchos casos, tendrán una vida más larga. En los engranajes y las cajas de engranajes, es necesaria una reacción violenta para permitir que los engranajes se combinen sin exagerar los dientes de engranaje y aumentar la fricción.
¿Qué es la histéresis?

La histéresis se asocia con mayor frecuencia con sistemas magnéticos y se manifiesta en motores eléctricos como pérdida de histéresis. En pocas palabras, la histéresis es la relación entre la reacción de un material a una carga inicial (o fuerza de magnetización) y la recuperación del material una vez que se elimina la carga (o fuerza de magnetización). Por ejemplo, cuando el hierro es magnetizado por un campo externo, la magnetización del hierro se retrasa detrás de la fuerza magnetizante. Cuando se elimina la fuerza de magnetización, el hierro conserva cierta cantidad de magnetismo. En otras palabras, el hierro no se recupera completamente a su estado no magnetizado a menos que se aplique una fuerza de magnetización opuesta.

En los sistemas mecánicos, la histéresis está relacionada con la elasticidad de un material. Por ejemplo, a medida que las bolas de acero en una tuerca de bola se mueven desde la zona no cargadora de carga a la zona de carga, las fuerzas que experimentan aumentan, lo que hace que se deforman ligeramente. Pero debido a las propiedades elásticas del acero, las bolas no vuelven completamente a su forma original cuando se mueven de regreso a la zona de no carga de la tuerca. Esta deformación microscópica persistente se debe a la histéresis.

La histéresis también afecta el comportamiento de los ejes de accionamiento en los sistemas mecánicos. Cuando se aplica el par (una fuerza torsional) a un eje, produce un estrés interno y hace que el eje cambie de forma. Este cambio de forma se conoce como tensión (o tensión torsional, en el caso de la carga torsional). En materiales perfectamente elásticos, la relación entre el estrés y la tensión es lineal. Pero pocos materiales son perfectamente elásticos, y la inelasticidad de los materiales les da una curva de tensión-deformación no lineal. Este comportamiento no lineal a medida que las fuerzas aumentan y la disminución se conoce como histéresis.
¿Cuándo es importante la histéresis en sistemas lineales?

En todas las etapas mecánicas de mayor precisión, la histéresis tiene un efecto insignificante en la precisión y repetibilidad del posicionamiento, y en la mayoría de los casos, los efectos de la reacción superan en gran medida los de la histéresis. Sin embargo, los actuadores piezográficos, que dependen de la tensión material para producir movimiento, pueden experimentar una histéresis del 10 al 15 por ciento del movimiento ordenado. Operar actuadores piezográficos en un sistema de circuito cerrado puede reducir o eliminar los efectos de histéresis.