A csigakerekek olyan erőátviteli alkatrészek, amelyeket elsősorban nagy áttételű redukcióként használnak a tengely forgási irányának megváltoztatására, valamint a sebesség csökkentésére és a nyomaték növelésére a nem párhuzamosan forgó tengelyek között. Nem metsző, merőleges tengelyű tengelyeken használják. Mivel a hálófogaskerekek fogai elcsúsznak egymás mellett, a csigakerekek nem hatékonyak a többi fogaskerekes hajtáshoz képest, de nagyon kompakt helyeken jelentős sebességcsökkenést képesek elérni, és ezért számos ipari alkalmazási területük van. Lényegében a csigakerekek egy- és kétburokba sorolhatók, ami leírja a hálófogak geometriáját. Itt ismertetjük a csigahajtóműveket, valamint bemutatjuk működésüket és általános alkalmazásukat.

Hengeres csigafogaskerekek

A csiga alapformája az evolvens fogasléc, amelyen keresztül a homlokfogaskerekek jönnek létre. A fogasléc fogak fala egyenes, de amikor a fogaskerekek nyersfogazatán fogak létrehozására használják, akkor az evolvens homlokfogaskerék ismerős ívelt fogformáját eredményezik. Ez a fogas fogforma lényegében a féreg teste körül kanyarog. A párosítás csigakerék -ből állspirális fogaskeréka fogakat olyan szögben vágják, amely megegyezik a féregfog szögével. A valódi sarkantyú alakja csak a kerék középső részén jelenik meg, mivel a fogak meggörbülnek, hogy beborítsák a férget. A rácsozás hasonló a fogaslécet hajtó fogasléchez, kivéve, hogy a fogasléc transzlációs mozgását felváltja a csiga forgó mozgása. A kerék fogainak görbületét néha „torkosnak” nevezik.

A férgek legalább egy, de legfeljebb négy (vagy több) szálal vagy indulással rendelkeznek. Mindegyik szál a csigakeréken lévő foghoz kapcsolódik, amelynek sokkal több foga van, és sokkal nagyobb átmérőjű, mint a féreg. A férgek bármelyik irányba fordulhatnak. A csigakerekeknek általában legalább 24 foguk van, és a csigamenetek és a kerékfogak összegének általában 40-nél nagyobbnak kell lennie. A csigakerekeket közvetlenül a tengelyre vagy külön is lehet készíteni, és később rá lehet csúszni egy tengelyre.
Sok csigahajtómű-csökkentő elméletileg önzáró, azaz nem képes visszahajtani a csigakerékkel, ami sok esetben előny, például az emelésnél. Ahol a hátramenet a kívánt jellemző, a csiga és a kerék geometriája módosítható, hogy lehetővé tegye (gyakran többszöri indítást igényel).
A csiga és a kerék sebességarányát a kerékfogak számának és a csigamenetnek az aránya határozza meg (nem átmérőjük).
Mivel a csiga viszonylag nagyobb kopást észlel, mint a kerék, gyakran különböző anyagokat használnak mindegyikhez, például egy edzett acél csiga, amely egy bronz kereket hajt. Műanyag csigakerekek is kaphatók.

Egy- és kettős borítású csigahajtóművek

A burkolózás azt a módot jelenti, ahogyan a csigakerék fogai részben a féreg körül, vagy a csigafogak részben a kerék köré tekerednek. Ez nagyobb érintkezési felületet biztosít. Az egyburkos csigakerék hengeres csiga segítségével csatlakozik a kerék torkú fogaihoz.
Annak érdekében, hogy a fogak még nagyobb érintkezési felületet kapjanak, néha maga a féreg is torokkal van ellátva – homokóra alakú –, hogy megfeleljen a csigakerék görbületének. Ez a beállítás megköveteli a féreg gondos axiális pozicionálását. A kettős borítású csigakerekek megmunkálása bonyolult, és kevesebb alkalmazásra van szükség, mint az egyburokoló csigakerekek. A megmunkálás fejlődése praktikusabbá tette a dupla burkolólapokat, mint a múltban.
A kereszttengelyű csigafogaskerekeket néha nem burkoló csigakerekeknek is nevezik. A repülőgép-bilincs valószínűleg nem burkolt kivitel.

Alkalmazások

A csigakerekes reduktorok gyakori alkalmazása a szállítószalagos hajtások, mivel a szíj viszonylag lassan mozog a motorhoz képest, ami nagy arányú csökkentést tesz lehetővé. A csigakeréken keresztüli visszahajtással szembeni ellenállás felhasználható a szalag megfordításának megakadályozására, amikor a szállítószalag megáll. Egyéb gyakori alkalmazások a szelepmozgatókban, emelőkben és körfűrészekben. Néha indexelésre vagy precíziós meghajtóként használják teleszkópokhoz és egyéb műszerekhez.
A csigakerekek esetében a meleg aggodalomra ad okot, mivel a mozgás lényegében úgy csúszik, mint egy anya a csavaron. A szelepmozgató esetében a munkaciklus valószínűleg szakaszos, és a hő valószínűleg könnyen eloszlik a ritka műveletek között. Egy adott esetben folyamatos üzemű szállítószalag hajtásnál a hőnek nagy szerepe van a tervezési számításokban. Ezenkívül a csigahajtásokhoz speciális kenőanyagokat ajánlanak a fogak közötti nagy nyomások, valamint a különböző csiga- és kerékanyagok közötti epedés lehetősége miatt. A csigahajtások házait gyakran hűtőbordákkal szerelik fel, hogy elvezessék a hőt az olajból. Szinte bármilyen hűtés elérhető, így a csigakerekek hőtényezői szempont, de nem korlátozzák. Az olajok hőmérséklete általában 200 °F alatt legyen, hogy a csigahajtás hatékonyan működjön.
Hátrahajtás előfordulhat, de előfordulhat, hogy nem, mivel nem csak a csavarvonal szögeitől függ, hanem más, kevésbé számszerűsíthető tényezőktől is, mint például a súrlódás és a vibráció. Annak biztosítására, hogy ez mindig bekövetkezzen, vagy soha ne forduljon elő, a féreghajtás tervezőjének olyan csavarvonalszögeket kell kiválasztania, amelyek vagy elég meredekek vagy elég sekélyek ahhoz, hogy felülbírálják ezeket a többi változót. A körültekintő tervezés gyakran javasolja a redundáns fékezés és az önzáró hajtások beépítését, ahol a biztonság a tét.
A csigakerekes fogaskerekek beépített egységként és hajtóműként is kaphatók. Néhány egység beszerezhető beépített szervomotorral vagy többsebességes kivitelben.
A nagy pontosságú csökkentést igénylő alkalmazásokhoz speciális precíziós férgek és nulla holtjáték-változatok állnak rendelkezésre. Egyes gyártóknál nagy sebességű változatok is elérhetők.