Roda gigi cacing adalah komponen transmisi daya yang terutama digunakan sebagai pengurang rasio tinggi untuk mengubah arah putaran poros dan untuk menurunkan kecepatan serta meningkatkan torsi antara poros berputar non-paralel. Mereka digunakan pada poros dengan sumbu tegak lurus yang tidak berpotongan. Karena gigi-gigi dari roda gigi yang menyatu saling bergeser satu sama lain, roda gigi cacing tidak efisien dibandingkan dengan penggerak roda gigi lainnya, namun roda gigi cacing dapat menghasilkan pengurangan kecepatan yang sangat besar di ruang yang sangat padat dan oleh karena itu memiliki banyak aplikasi industri. Pada dasarnya, roda gigi cacing dapat diklasifikasikan menjadi roda gigi tunggal dan ganda, yang menggambarkan geometri gigi yang menyatu. Roda gigi cacing dijelaskan di sini bersama dengan diskusi tentang pengoperasian dan aplikasi umumnya.

Roda gigi cacing silinder

Bentuk dasar worm adalah rak berbelit-belit yang digunakan untuk menghasilkan roda gigi pacu. Gigi rak memiliki dinding yang lurus tetapi ketika digunakan untuk menghasilkan gigi pada blanko roda gigi, gigi tersebut menghasilkan bentuk gigi melengkung yang lazim dari roda gigi taji yang tidak rata. Bentuk gigi rak ini pada dasarnya melingkari tubuh cacing. Perkawinan roda cacing terdiri darigigi heliksgigi dipotong dengan sudut yang sesuai dengan sudut gigi cacing. Bentuk taji yang sebenarnya hanya terjadi di bagian tengah roda, karena gigi-giginya melengkung menyelimuti cacing. Tindakan penyambungan mirip dengan rak yang menggerakkan pinion, kecuali gerakan translasi rak digantikan oleh gerakan putar cacing. Kelengkungan gigi roda terkadang digambarkan sebagai “tenggorokan”.

Worm akan memiliki setidaknya satu dan hingga empat (atau lebih) thread, atau permulaan. Setiap benang mengikat gigi pada roda cacing, yang memiliki lebih banyak gigi dan diameter jauh lebih besar daripada cacing. Cacing bisa berputar ke segala arah. Roda cacing biasanya memiliki sedikitnya 24 gigi dan jumlah benang cacing dan gigi roda biasanya harus lebih dari 40. Cacing dapat dibuat langsung pada poros atau secara terpisah dan kemudian dimasukkan ke dalam poros.
Banyak peredam roda gigi cacing yang secara teori dapat mengunci sendiri, artinya, tidak dapat digerakkan ke belakang oleh roda cacing, suatu keuntungan dalam banyak hal seperti pengangkatan. Jika mengemudi mundur merupakan karakteristik yang diinginkan, geometri cacing dan roda dapat disesuaikan untuk memungkinkannya (seringkali memerlukan beberapa permulaan).
Perbandingan kecepatan cacing dan roda ditentukan oleh perbandingan jumlah gigi roda dengan benang cacing (bukan diameternya).
Karena cacing melihat lebih banyak keausan dibandingkan roda, seringkali bahan yang berbeda digunakan untuk masing-masing roda, seperti cacing baja yang diperkeras yang menggerakkan roda perunggu. Roda cacing plastik juga tersedia.

Roda gigi cacing dengan selubung tunggal dan ganda

Pembungkus mengacu pada cara gigi roda cacing membungkus sebagian di sekitar cacing atau gigi cacing membungkus sebagian di sekitar roda. Ini memberikan area kontak yang lebih besar. Roda gigi cacing selubung tunggal menggunakan cacing berbentuk silinder untuk menyatu dengan gigi roda yang berlekuk.
Untuk memberikan permukaan kontak gigi yang lebih besar, terkadang cacing itu sendiri dibuat berbentuk seperti jam pasir - agar sesuai dengan kelengkungan roda cacing. Pengaturan ini memerlukan posisi aksial worm yang hati-hati. Roda gigi cacing berbungkus ganda rumit untuk dikerjakan dan memiliki aplikasi yang lebih sedikit dibandingkan roda gigi cacing berbungkus tunggal. Kemajuan dalam permesinan telah membuat desain selubung ganda menjadi lebih praktis dibandingkan sebelumnya.
Roda gigi heliks sumbu silang kadang-kadang disebut sebagai roda gigi cacing yang tidak membungkus. Penjepit pesawat kemungkinan besar merupakan desain yang tidak membungkus.

Aplikasi

Aplikasi umum untuk peredam roda gigi cacing adalah penggerak konveyor sabuk karena sabuk bergerak relatif lambat terhadap motor, sehingga menghasilkan pengurangan rasio yang tinggi. Ketahanan terhadap penggerak mundur melalui roda cacing dapat digunakan untuk mencegah pembalikan sabuk ketika konveyor berhenti. Aplikasi umum lainnya adalah pada aktuator katup, dongkrak, dan gergaji bundar. Kadang-kadang digunakan untuk pengindeksan atau sebagai penggerak presisi untuk teleskop dan instrumen lainnya.
Panas menjadi perhatian pada roda gigi cacing karena pada dasarnya gerakannya meluncur seperti mur pada sekrup. Untuk aktuator katup, siklus kerja cenderung terputus-putus dan panas mungkin mudah hilang di antara pengoperasian yang jarang terjadi. Untuk penggerak konveyor, dengan kemungkinan pengoperasian terus-menerus, panas memainkan peran besar dalam perhitungan desain. Selain itu, pelumas khusus direkomendasikan untuk penggerak cacing karena tekanan tinggi di antara gigi serta kemungkinan terjadinya luka antara cacing dan material roda yang berbeda. Rumah untuk penggerak cacing sering kali dilengkapi dengan sirip pendingin untuk menghilangkan panas dari oli. Hampir semua tingkat pendinginan dapat dicapai sehingga faktor termal untuk roda gigi cacing menjadi pertimbangan namun bukan batasan. Oli umumnya disarankan untuk tetap berada di bawah 200°F agar pengoperasian worm drive dapat berjalan efektif.
Gerakan mundur mungkin terjadi atau tidak karena hal ini bergantung tidak hanya pada sudut heliks tetapi juga pada faktor-faktor lain yang kurang dapat diukur seperti gesekan dan getaran. Untuk memastikan bahwa hal ini akan selalu terjadi atau tidak pernah terjadi, perancang penggerak cacing harus memilih sudut heliks yang cukup curam atau cukup dangkal untuk mengesampingkan variabel-variabel lainnya. Desain yang bijaksana sering kali menyarankan penggabungan pengereman berlebihan dengan penggerak self-locking yang membahayakan keselamatan.
Roda gigi cacing tersedia baik sebagai unit bertempat maupun sebagai roda gigi. Beberapa unit dapat dibeli dengan motor servo integral atau sebagai desain multi-kecepatan.
Worm presisi khusus dan versi zero-backlash tersedia untuk aplikasi yang melibatkan pengurangan akurasi tinggi. Versi kecepatan tinggi tersedia dari beberapa produsen.