工程师 - 机械自由运动角度 - Free play angle

It generally relates to the amount of allowable movement or angular displacement in mechanical systems before an engagement occurs. This concept is essential in various fields such as mechanical engineering, robotics, and automotive design, particularly in the context of systems with gears, linkages, or joints.

它一般是指机械系统在发生啮合之前的允许移动量或角位移量。这一概念在机械工程、机器人和汽车设计等多个领域都非常重要，尤其是在带有齿轮、连杆或接头的系统中。

Mechanical free play angle‌是指机械系统中由于零件之间的间隙或非完全接触而产生的自由角度。这种自由角度是由于机械零件之间的间隙或不完全接触导致的，它会影响系统的稳定性和动态行为。在机械工程中，这种自由角度通常用于描述扭转弹簧在无载荷时的两臂夹角，也称为‌自由角度‌（free angle）‌。

定义和背景
机械自由角度是指机械系统中由于零件之间的间隙或非完全接触而产生的角度变化。这种自由角度是由于零件在运动过程中未能完全贴合或由于制造和装配误差导致的间隙引起的。在扭转弹簧中，自由角度是指弹簧在无载荷时的两臂夹角，反映了弹簧的初始状态和弹性特性‌。

应用场景和重要性
机械自由角度在机械设计和分析中具有重要意义。它影响了机械系统的稳定性和动态响应。例如，在汽车悬挂系统中，自由角度的变化可能导致车辆行驶中的不稳定性和舒适性下降。在精密仪器中，自由角度的变化可能影响测量的准确性。因此，合理设计和控制机械自由角度对于提高机械系统的性能和可靠性至关重要‌。

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https://en.wikipedia.org/wiki/Backlash_(engineering)

Backlash (engineering)
 

In mechanical engineering, backlash, sometimes called lash, play, or slop, is a clearance or lost motion in a mechanism caused by gaps between the parts. It can be defined as "the maximum distance or angle through which any part of a mechanical system may be moved in one direction without applying appreciable force or motion to the next part in mechanical sequence. An example, in the context of gears and gear trains, is the amount of clearance between mated gear teeth. It can be seen when the direction of movement is reversed and the slack or lost motion is taken up before the reversal of motion is complete. It can be heard from the railway couplings when a train reverses direction. Another example is in a valve train with mechanical tappets, where a certain range of lash is necessary for the valves to work properly.

在机械工程中，反向间隙（有时也称为间隙、间隙或滑动）是指由于零件之间的间隙而造成的机械装置中的间隙或运动损失。它可以定义为 “机械系统中的任何部件在不对机械序列中的下一个部件施加明显的力或运动的情况下，向一个方向移动时可能通过的最大距离或角度”。例如，在齿轮和齿轮系中，配对齿轮齿之间的间隙就是一个例子。当运动方向逆转时，可以看到松弛或失去的运动在运动逆转完成之前被吸收。当火车逆向行驶时，可以从铁路联轴器上听到这种声音。另一个例子是带有机械挺杆的气门机构，气门正常工作需要一定范围的间隙。

Depending on the application, backlash may or may not be desirable. Some amount of backlash is unavoidable in nearly all reversing mechanical couplings, although its effects can be negated or compensated for. In many applications, the theoretical ideal would be zero backlash, but in actual practice some backlash must be allowed to prevent jamming. Reasons for specifying a requirement for backlash include allowing for lubrication, manufacturing errors, deflection under load, and thermal expansion. A principal cause of undesired backlash is wear.

根据不同的应用，反向间隙可能是可取的，也可能是不可取的。几乎所有的反向机械联轴器都不可避免地存在一定的反向间隙，尽管其影响可以被抵消或补偿。在许多应用中，理论上的理想状态是零反向间隙，但在实际应用中，必须允许一定的反向间隙以防止卡死。规定反向间隙要求的原因包括润滑、制造误差、负载下的变形和热膨胀。造成不期望的反向间隙的主要原因是磨损。

Anti-backlash designs

In certain applications, backlash is an undesirable characteristic and should be minimized.
反齿隙设计
在某些应用中，反齿隙是一种不理想的特性，应尽量减少。

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齿轮的最小反向间隙‌通常是指齿轮在传动过程中，主动轮改变转向时，从动轮在跟上主动轮转向之前所产生的最小空转量。这个空转量会导致实际传动位置与理论位置产生偏差，从而影响到加工精度和产品质量‌
 

反向间隙的定义和影响因素
反向间隙是指在齿轮传动过程中，当主动轮改变转向时，从动轮在跟上主动轮转向之前所产生的空转现象。这个空转量就是反向间隙，它会导致实际传动位置与理论位置产生偏差‌。反向间隙的大小受多种因素影响，包括齿轮的制造精度、装配质量和使用磨损情况等‌。
 

测量和补偿方法
确定齿轮反向间隙补偿值是一个相对复杂的过程。通常需要通过实际测量来确定反向间隙的值，然后将这个值作为补偿参数的初始值输入到控制系统中。在实际控制过程中，观察传动精度和稳定性的变化，根据实际情况调整补偿参数值，直到找到最优的补偿效果‌。
 

实际应用中的影响和调整方法
在实际应用中，反向间隙会影响传动的精度和稳定性，特别是在需要频繁换向的场合。为了解决这个问题，通常会采取反向间隙补偿的措施。补偿值并非越大越好，过大的补偿值可能会导致传动过程中出现不稳定的现象。因此，需要根据实际情况进行动态调整，以适应齿轮传动链在使用过程中的变化‌。