En los sistemas lineales, la reacción y la histéresis a menudo se denominan el mismo fenómeno. Pero si bien ambos contribuyen a la pérdida de movimiento, sus causas y métodos de operación son diferentes.
Backlash: el enemigo de los sistemas lineales

El juego es causado por la holgura o juego entre las piezas acopladas, lo que introduce una banda muerta cuando se invierte la dirección de desplazamiento. En la banda muerta, no se produce ningún movimiento hasta que se elimina el espacio libre entre las piezas acopladas.

Los componentes que normalmente experimentan juego incluyen husillos de bolas, husillos de avance, sistemas de correas y poleas, y engranajes. En los sistemas de rodamientos de recirculación, la aplicación de precarga puede reducir o eliminar el juego al eliminar el espacio libre entre las bolas (o rodillos) y las pistas de rodadura. Algunos sistemas sin recirculación utilizan métodos alternativos, como resortes o tuercas de husillo especialmente diseñadas, para reducir o eliminar el juego.

¿O no?

Aunque el juego generalmente se considera una característica negativa de los sistemas mecánicos, no siempre es perjudicial. En primer lugar, producir componentes completamente libres de juego es costoso y, en la mayoría de los casos, poco práctico. Y los métodos que reducen el juego aumentan inevitablemente la fricción y el desgaste. Si se puede tolerar cierta reacción en la aplicación, los componentes disponibles serán menos costosos, estarán más disponibles y, en muchos casos, tendrán una vida más larga. En engranajes y cajas de cambios, es necesario cierto juego para permitir que los engranajes engranen sin estresar demasiado los dientes de los engranajes ni 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 magnetizante) y la recuperación del material una vez que se elimina la carga (o fuerza magnetizante). Por ejemplo, cuando el hierro es magnetizado por un campo externo, la magnetización del hierro va por detrás de la fuerza magnetizante. Cuando se elimina la fuerza magnetizante, el hierro retiene cierta cantidad de magnetismo. En otras palabras, el hierro no recupera completamente su estado no magnetizado a menos que se aplique una fuerza magnetizante 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 bolas se mueven desde la zona sin carga a la zona con carga, las fuerzas que experimentan aumentan, lo que hace que se deformen ligeramente. Pero debido a las propiedades elásticas del acero, las bolas no vuelven completamente a su forma original cuando regresan a la zona sin carga de la tuerca. Esta deformación microscópica persistente se debe a la histéresis.

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

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