什麼是背隙? 為什麼減速機背隙不能是零?

背隙（backlash）又稱作齒隙或回程間隙，是二個工件結合時的間隙。在齒輪及齒輪組中是指相嚙合的齒輪，齒和齒之間的間隙。齒輪與齒輪間之所以需要有齒隙，是因為齒輪運轉時會發熱並且膨脹。如果在齒輪與齒輪之間沒有預留足夠的空間，齒輪在運轉後有可能會因為膨脹而卡死。因此齒隙是預留齒輪熱脹冷縮的空間，以確保齒輪或齒輪箱能運轉順暢。此外，由於有齒隙，潤滑油才能夠留存在互相咬合的齒面之間，維持潤滑及減少溫升的效果。除了上述原因，齒隙的存在，也有利於齒輪或齒輪箱的組裝與維護，延長使用壽命，還可以吸收齒輪在加工上的誤差及齒輪承受負載時的變形。因此齒隙或背隙是有必要的適當設計。

實務上，齒輪箱或減速機如果只往單一方向運轉，齒隙不會造成問題；但是當齒輪箱或減速機來回往復運轉時，齒隙就會隨著運轉距離的增加而增加，使得在某些特別要求精密度的應用，例如精密檢驗儀器、工具機、機器人等設備中難以實現精準定位。對於這些特別要求精密度的應用，就必須在齒輪設計、加工與組裝時提升精密度，或是改用特殊類型的、非傳統齒輪驅動的減速機。這種減速機能夠達到極低背隙或零背隙的要求，適合性能超過成本問題的應用。

背隙的測量單位是弧分（arc minute, arcmin）或弧秒（arc second, arcsec），1 弧分 = 1度的六十分之一 = 0.0167度。以行星減速機為例，背隙約可分為≦1arcmin、≦3 arcmin、≦5 arcmin、≦7 arcmin幾個等級。齒輪箱或減速機背隙的測試方法，並無國際標準可依循。背隙是衡量齒輪箱或減速機性能的重要指標數據之一。背隙越小，精密度越高，相對售價也越高。因此控制並降低齒箱或減速機的背隙，是齒箱與減速機製造廠的重要目標。

總而言之，齒隙是齒輪箱中齒輪的齒與齒之間的間隙。背隙的影響其實並不大，也可以透過其他方式加以補償。對於需要最高定位控制精度的應用，例如多軸機器人，建議使用諧波減速機。如果應用上可以接受一點間隙，則可以使用行星減速機。當然，更高的精度也意謂著更高的成本。事實上性能優異的行星減速機，已經能夠將背隙降低到1弧分以下。這已是精密儀器設備、機器人或工具機所需的精密度。而且行星減速機同時具備高扭轉剛性、高精密度、高減速比與緊湊的特點，在工業應用上有無限潛在的用途。