백래시(Backlash)

기계 요소의 맞물림에서 발생하는 유격과 그로 인한 위치 오차

한 줄 정의

백래시(Backlash)는 기어, 나사, 감속기 등 서로 맞물려 움직이는 기계 요소 사이의 유격으로 인해 발생하는 움직임 또는 위치 오차를 말한다.

백래시란?

백래시는 서로 맞물려 있는 기계 요소의 운동 방향을 반대로 바꿀 때 발생하는 유격이다.

예를 들어 기어 두 개가 맞물려 있을 때 한쪽 기어를 정방향으로 회전시키면 다른 기어도 함께 움직인다. 하지만 회전 방향을 반대로 바꾸면 처음부터 즉시 반대쪽 기어가 움직이는 것이 아니라, 두 기어 사이의 유격만큼 움직이는 구간이 발생할 수 있다.

이때 발생하는 움직임이 백래시와 관련된 대표적인 현상이다.

백래시는 방향을 바꿨을 때 생기는 헛도는 구간이라고 생각하면 이해하기 쉽다.

기계 요소가 움직이는 방향을 계속 한쪽으로 유지할 때는 백래시의 영향이 크게 나타나지 않을 수 있다. 하지만 정방향과 역방향을 반복하거나 정확한 위치 제어가 필요한 장치에서는 문제가 될 수 있다.

자동화 설비에서는 모터를 이용해 부품을 특정 위치로 이동시키는 경우가 많다. 이때 구동부에 백래시가 존재하면 모터가 움직인 양과 실제 기구가 움직인 양 사이에 차이가 발생할 수 있다.

특히 서보모터를 이용한 위치 결정 장치나 정밀 이송 장치에서는 백래시를 고려하여 구동계와 기계 요소를 선정해야 한다.

설계 TIP

정방향과 역방향으로 위치 이동을 반복하는 장치라면 모터의 정밀도만 확인할 것이 아니라 감속기, 볼스크류, 기어 등 구동계 전체의 백래시를 함께 확인하는 것이 중요하다.

백래시와 유격은 비슷한 의미로 사용되지만 완전히 같은 개념은 아니다.

유격은 부품 사이에 존재하는 틈이나 움직일 수 있는 여유를 넓게 표현하는 말이고, 백래시는 특히 기어 등의 맞물림에서 발생하는 유격과 그로 인해 나타나는 운동상의 오차를 설명할 때 많이 사용한다.