Wat zijn de basisprincipes van wormwielontwerp?

Het wormwielontwerp omvat één spiraalvormig tandwiel, waarvan de tanden segmenten van een spiraal vormen, en een ander onderdeel dat op een schroef lijkt. De schroefachtige component staat bekend als een worm en zijn schroefdraden vormen typisch een complete helix. Deze worm wordt meestal gebruikt om de versnelling aan te drijven, die veel koppel kan leveren. In de meeste gevallen zal een poging om het tandwiel te gebruiken om de worm te draaien resulteren in het blokkeren van de tanden. Beide basisprincipes van het ontwerp van wormwieloverbrenging kunnen worden benut in de afstemknoppen van snaarinstrumenten, die het koppel bieden dat nodig is om de aangeleerde snaren te trekken en vervolgens automatisch op hun plaats te vergrendelen.

Spiraalvormige tandwielen lijken op tandwielen, maar ze hebben schuin geplaatste tanden. Vanwege de gebogen aard van tandwielen heeft dit tot gevolg dat elke afzonderlijke tand lijkt op een segment dat uit een spiraal is gesneden. Traditionele helix sets gebruiken twee versnellingen, hoewel het wormwielontwerp een variant is die dat niet doet. In plaats daarvan gebruiken deze één schroefvormig tandwiel en een cilinder of stang met een schroefdraad erop. Deze worm kan een enkele tand hebben die zich maar één keer om de omtrek wikkelt, twee tanden die de hele lengte overspannen als een normale schroef, of iets daartussenin.

Het belangrijkste voordeel van het ontwerp van de wormwieloverbrenging is dat een groot koppel kan worden bereikt in vergelijking met andere tandwieloverbrengingen. Overbrengingsverhoudingen voor schroefvormige sets zijn meestal beperkt tot ongeveer 10: 1, en wormwieloverbrengingssets kunnen tot een verhouding van 500: 1 bereiken. Vanwege de aard van het wormwielontwerp, beweegt elke volledige rotatie van de worm het tandwiel slechts één tand naar voren, dus de reductie wordt technisch alleen beperkt door het aantal tanden dat het aangedreven tandwiel heeft. Een aangedreven tandwiel met 12 tanden zou resulteren in een verhouding van 12: 1, een met 120 tanden zou een verhouding van 120: 1 hebben, enzovoort.

Een andere basis van het ontwerp van de wormwieloverbrenging is de manier waarop de sets zichzelf blokkeren. Veel wormwielsets hebben tanden op het tandwiel die een zeer kleine geleidingshoek hebben, wat betekent dat ze bijna 90 graden parallelle tanden zijn, zoals te vinden zijn op normale tandwielen, in plaats van de scherp gehoekte diagonale tanden die worden gebruikt door spiraalvormige tandwielen. Als het tandwiel een kleine voorloophoek heeft, zal het tandwiel de neiging hebben om tegen de tanden van de worm te vergrendelen in plaats van het te draaien. In sommige gevallen is dit een wenselijk resultaat dat kan worden benut ten voordele van een apparaat. Deze vergrendeling kan ongewenste beweging van het systeem voorkomen door externe krachten op het tandwiel, zoals een gespannen snaar of zwaartekracht.