線形システムでは、バックラッシュとヒステリシスはしばしば同じ現象と呼ばれます。しかし、どちらも動きの失われたものに貢献していますが、彼らの原因と操作方法は異なります。
バックラッシュ:線形システムの敵
バックラッシュは、交配部品間のクリアランスまたはプレイによって引き起こされます。これは、旅行の方向が逆になったときにデッドバンドを導入します。デッドバンドでは、交配部品間のクリアランスが排除されるまで動きはありません。
通常、バックラッシュを経験するコンポーネントには、ボールネジ、リードネジ、ベルトおよびプーリーシステム、ギアが含まれます。ベアリングシステムの再循環では、プリロードを適用すると、ボール(またはローラー)とレースウェイの間のクリアランスを削除することにより、バックラッシュを削減または排除できます。一部の非循環システムは、バックラッシュを削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リードネジナットなどの代替方法を使用しています。
それともですか?
バックラッシュは一般に機械システムのネガティブな特性と見なされていますが、必ずしも有害ではありません。第一に、完全にバックラッシュフリーコンポーネントを生成することは高価であり、ほとんどの場合、非現実的です。そして、反発方法を削減する方法は、必然的に摩擦と摩耗を増加させます。アプリケーションで何らかのバックラッシュを容認できる場合、利用可能なコンポーネントは安価で、より容易に入手でき、多くの場合、寿命が長くなります。ギアとギアボックスでは、ギアの歯の歯を強調して摩擦を増やすことなく、ギアがメッシュになるように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、ほとんどの場合、磁気システムに関連しており、ヒステリシスの損失として電気モーターのマニフェストです。簡単に言えば、ヒステリシスは、材料と初期負荷(または磁化力)に対する反応と、負荷(または磁化力)が除去された後の材料の回復との関係です。たとえば、鉄が外部場によって磁化されると、鉄の磁化は磁化力の後ろに遅れます。磁気力が除去されると、鉄はある程度の磁気を保持します。言い換えれば、反対の磁化力が適用されない限り、鉄は非磁化状態に完全に回復しません。
機械システムでは、ヒステリシスは材料の弾力性に関連しています。たとえば、ボールナットのスチールボールが非荷重をかけているゾーンから負荷を負担するゾーンに移動すると、彼らが経験する力が増加し、わずかに変形します。しかし、スチールの弾性特性のため、ボールはナットの非負荷を負担するゾーンに戻っても元の形状に完全に戻りません。この持続性の微視的な変形は、ヒステリシスによるものです。
ヒステリシスは、機械系での駆動シャフトの挙動にも影響します。トルク(ねじれ力)がシャフトに適用されると、内部応力が生成され、シャフトが形状を変えます。この形状の変化は、ねじれ荷重の場合は、ひずみ(またはねじれひずみ)と呼ばれます。完全に弾力性のある材料では、ストレスとひずみの関係は線形です。しかし、完全に弾力性のある材料はほとんどなく、材料の非弾力性により、非線形応力 - ひずみ曲線が得られます。力の増加と減少に伴うこの非線形挙動は、ヒステリシスと呼ばれます。
線形システムでヒステリシスはいつ重要ですか?
高精度の機械段階を除くすべての段階で、ヒステリシスは位置決めの精度と再現性に無視できる影響を及ぼし、ほとんどの場合、バックラッシュの効果はヒステリシスの効果を大きく上回ります。ただし、物質的な緊張に依存して動きを生成するピエゾアクチュエーターは、指揮型の動きの10〜15%のヒステリシスを経験する可能性があります。閉ループシステムの操作ピエゾアクチュエーターは、ヒステリシス効果を低減または排除することができます。
投稿時間:2月28日 - 2022年