線形システムでは、バックラッシュとヒステリシスは同じ現象と呼ばれることがよくあります。しかし、どちらもロストモーションに寄与しますが、その原因と動作方法は異なります。
バックラッシュ: リニア システムの敵

バックラッシュは嵌合部品間のクリアランスまたは遊びによって発生し、移動方向が逆になると不感帯が生じます。不感帯では、嵌合部品間の隙間がなくなるまで動きは起こりません。

一般にバックラッシュが発生するコンポーネントには、ボールねじ、送りねじ、ベルトおよびプーリー システム、ギアなどがあります。再循環ベアリング システムでは、予圧を適用すると、ボール (またはローラー) と軌道の間の隙間がなくなり、バックラッシュを軽減または排除できます。一部の非再循環システムでは、バックラッシュを軽減または排除するために、スプリングや特別に設計された送りねじナットなどの代替方法が使用されています。

それともそうですか？

バックラッシュは一般に機械システムのマイナスの特性とみなされますが、必ずしも有害であるわけではありません。まず、完全にバックラッシュのないコンポーネントを製造するにはコストがかかり、ほとんどの場合、非現実的です。また、バックラッシュを低減する方法では、必然的に摩擦と摩耗が増加します。アプリケーションである程度のバックラッシュが許容できる場合、利用可能なコンポーネントはより安価で入手しやすくなり、多くの場合、寿命が長くなります。ギアやギアボックスでは、ギアの歯に過度のストレスを与えたり摩擦を増加させたりすることなくギアが噛み合うように、ある程度のバックラッシュが必要です。
ヒステリシスとは何ですか?

ヒステリシスは磁気システムに関連することが多く、電気モーターではヒステリシス損失として現れます。簡単に言えば、ヒステリシスは、初期荷重 (または磁力) に対する材料の反応と、荷重 (または磁力) が取り除かれた後の材料の回復との間の関係です。たとえば、鉄が外部磁場によって磁化されると、鉄の磁化は磁化力よりも遅れます。磁力を取り除くと、鉄はある程度の磁性を保持します。言い換えれば、鉄は、反対の磁化力が加えられない限り、非磁化状態に完全には回復しません。

機械システムでは、ヒステリシスは材料の弾性に関係します。たとえば、ボールナット内の鋼球が非耐荷重ゾーンから耐荷重ゾーンに移動すると、ボールが受ける力が増加し、わずかに変形します。しかし、スチールの弾性特性により、ボールがナットの非耐荷重ゾーンに戻っても、ボールは元の形状に完全には戻りません。この持続的な微視的な変形はヒステリシスによるものです。

ヒステリシスは、機械システムのドライブ シャフトの動作にも影響します。シャフトにトルク（ねじり力）がかかると内部応力が発生し、シャフトの形状が変化します。この形状の変化はひずみ (または、ねじり荷重の場合はねじりひずみ) と呼ばれます。完全に弾性のある材料では、応力とひずみの関係は線形です。しかし、完全に弾性のある材料はほとんどなく、材料の非弾性により応力-ひずみ曲線が非線形になります。力が増減するときのこの非線形挙動はヒステリシスと呼ばれます。
線形システムにおいてヒステリシスが問題になるのはどのような場合ですか?

最高精度のメカニカルステージを除くすべてのステージでは、ヒステリシスは位置決め精度と再現性にほとんど影響を与えず、ほとんどの場合、バックラッシュの影響がヒステリシスの影響を大きく上回ります。ただし、ピエゾ アクチュエータは材料のひずみに依存して動きを生み出すため、指令された動きの 10 ～ 15 パーセントのヒステリシスが発生する可能性があります。ピエゾ アクチュエータを閉ループ システムで動作させると、ヒステリシス効果を軽減または排除できます。