เฟืองตัวหนอนเป็นส่วนประกอบของระบบส่งกำลังที่ใช้เป็นหลักในการลดอัตราส่วนสูงเพื่อเปลี่ยนทิศทางการหมุนของเพลา และเพื่อลดความเร็วและเพิ่มแรงบิดระหว่างเพลาหมุนที่ไม่ขนานกัน ใช้กับเพลาที่มีแกนตั้งฉากไม่ตัดกัน เนื่องจากฟันของเฟืองเมชชิ่งเลื่อนผ่านกันและกัน เฟืองตัวหนอนจึงไม่มีประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับเฟืองตัวอื่น แต่สามารถลดความเร็วลงได้มากในพื้นที่ขนาดเล็กมาก และดังนั้นจึงมีการใช้งานทางอุตสาหกรรมมากมาย โดยพื้นฐานแล้ว เฟืองตัวหนอนอาจจำแนกได้เป็นแบบห่อหุ้มเดี่ยวและห่อสองชั้น ซึ่งอธิบายรูปทรงของฟันที่ประกบกัน มีการอธิบายเฟืองตัวหนอนไว้ที่นี่พร้อมกับการอภิปรายเกี่ยวกับการทำงานและการใช้งานทั่วไป

เฟืองตัวหนอนทรงกระบอก

รูปแบบพื้นฐานของหนอนคือชั้นวางแบบม้วนซึ่งสร้างเดือยเกียร์ ฟันแร็คมีผนังตรง แต่เมื่อใช้เพื่อสร้างฟันบนช่องว่างของเฟือง ฟันจะทำให้เกิดรูปแบบฟันโค้งที่คุ้นเคยของเฟืองเดือยแบบหมุนวน ซี่ฟันซี่นี้จะพันรอบๆ ตัวหนอน การผสมพันธุ์ ล้อหนอน ประกอบด้วยเกียร์ลานฟันกรีดเป็นมุมที่ตรงกับมุมของฟันหนอน รูปร่างเดือยที่แท้จริงจะเกิดขึ้นเฉพาะในส่วนตรงกลางของล้อเท่านั้น เนื่องจากฟันจะโค้งงอเพื่อห่อตัวหนอน การกระทำแบบตาข่ายจะคล้ายกับการกระทำของชั้นวางที่ขับเคลื่อนปีกนก ยกเว้นการเคลื่อนที่แบบแปลนของชั้นวางจะถูกแทนที่ด้วยการเคลื่อนที่แบบหมุนของตัวหนอน ความโค้งของฟันล้อบางครั้งเรียกว่า "คอ"

เวิร์มจะมีเธรดหรือสตาร์ทอย่างน้อยหนึ่งถึงสี่ (หรือมากกว่า) ด้ายแต่ละเส้นจะเกี่ยวฟันบนเฟืองตัวหนอน ซึ่งมีฟันมากกว่าและมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าตัวหนอนมาก หนอนสามารถหมุนไปในทิศทางใดก็ได้ ล้อตัวหนอนมักจะมีฟันอย่างน้อย 24 ซี่ และผลรวมของเกลียวตัวหนอนและฟันล้อควรมากกว่า 40 ตัว สามารถสร้างตัวหนอนได้โดยตรงบนเพลาหรือแยกกันและเลื่อนลงบนเพลาในภายหลัง
ตัวลดเกียร์ตัวหนอนหลายตัวมีการล็อคตัวเองตามทฤษฎี กล่าวคือ ไม่สามารถขับเคลื่อนกลับด้วยล้อตัวหนอนได้ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในหลาย ๆ กรณี เช่น การยก ในกรณีที่ต้องการการขับถอยหลัง รูปทรงของตัวหนอนและล้ออาจถูกปรับให้เหมาะสม (มักต้องสตาร์ทหลายครั้ง)
อัตราส่วนความเร็วของตัวหนอนและล้อถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของจำนวนฟันล้อต่อเกลียวตัวหนอน (ไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลาง)
เนื่องจากตัวหนอนมองเห็นการสึกหรอมากกว่าล้อ เมื่อเปรียบเทียบกัน จึงมักจะใช้วัสดุที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละตัว เช่น ตัวหนอนเหล็กชุบแข็งที่ขับเคลื่อนล้อทองแดง ล้อหนอนพลาสติกก็มีให้เช่นกัน

เฟืองตัวหนอนแบบห่อหุ้มเดี่ยวและคู่

การห่อหุ้มหมายถึงวิธีที่ฟันล้อหนอนพันบางส่วนรอบตัวหนอนหรือฟันเฟืองตัวหนอนพันรอบล้อบางส่วน นี่เป็นพื้นที่ติดต่อที่มากขึ้น เฟืองตัวหนอนแบบห่อหุ้มเดี่ยวใช้ตัวหนอนทรงกระบอกเพื่อประกบกับฟันที่คอของล้อ
เพื่อให้พื้นผิวสัมผัสฟันดียิ่งขึ้น บางครั้งตัวหนอนเองก็มีรูปร่างเหมือนนาฬิกาทราย เพื่อให้เข้ากับความโค้งของเฟืองตัวหนอน การตั้งค่านี้จำเป็นต้องมีการวางตำแหน่งตามแนวแกนของหนอนอย่างระมัดระวัง เฟืองตัวหนอนแบบห่อหุ้มสองชั้นมีความซับซ้อนในการตัดเฉือนและมีการใช้งานน้อยกว่าเฟืองตัวหนอนแบบห่อหุ้มเดี่ยว ความก้าวหน้าในการตัดเฉือนทำให้การออกแบบแบบห่อหุ้มสองชั้นใช้งานได้จริงมากกว่าในอดีต
เฟืองเกลียวแบบข้ามแกนบางครั้งเรียกว่าเฟืองตัวหนอนที่ไม่ห่อหุ้ม แคลมป์ยึดเครื่องบินมีแนวโน้มที่จะเป็นแบบที่ไม่ห่อหุ้ม

การใช้งาน

การใช้งานทั่วไปสำหรับตัวลดเกียร์หนอนคือการขับเคลื่อนสายพานลำเลียงเนื่องจากสายพานเคลื่อนที่ค่อนข้างช้าเมื่อเทียบกับมอเตอร์ ทำให้เกิดกรณีที่มีการลดอัตราส่วนสูง ความต้านทานต่อการขับถอยหลังผ่านล้อหนอนสามารถใช้เพื่อป้องกันการกลับตัวของสายพานเมื่อสายพานลำเลียงหยุด การใช้งานทั่วไปอื่นๆ อยู่ในตัวกระตุ้นวาล์ว แม่แรง และเลื่อยวงเดือน บางครั้งจะใช้สำหรับการจัดทำดัชนีหรือเป็นตัวขับเคลื่อนที่แม่นยำสำหรับกล้องโทรทรรศน์และเครื่องมืออื่นๆ
ความร้อนเป็นปัญหาเกี่ยวกับเฟืองตัวหนอน เนื่องจากการเคลื่อนที่โดยพื้นฐานแล้วทั้งหมดจะเลื่อนเหมือนกับน็อตบนสกรู สำหรับตัวกระตุ้นวาล์ว รอบการทำงานมีแนวโน้มที่จะไม่ต่อเนื่อง และความร้อนอาจกระจายไปอย่างรวดเร็วระหว่างการทำงานที่ไม่บ่อยนัก สำหรับตัวขับเคลื่อนสายพานลำเลียงที่อาจทำงานต่อเนื่องได้ ความร้อนมีบทบาทสำคัญในการคำนวณการออกแบบ นอกจากนี้ แนะนำให้ใช้สารหล่อลื่นชนิดพิเศษสำหรับเฟืองตัวหนอนเนื่องจากมีแรงกดดันสูงระหว่างฟัน รวมถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดการครูดระหว่างตัวหนอนและวัสดุล้อที่ไม่เหมือนกัน ตัวเรือนสำหรับเฟืองตัวหนอนมักจะติดตั้งครีบระบายความร้อนเพื่อกระจายความร้อนออกจากน้ำมัน สามารถทำความเย็นได้เกือบทุกปริมาณ ดังนั้นปัจจัยทางความร้อนสำหรับเฟืองตัวหนอนจึงเป็นเพียงการพิจารณาแต่ไม่จำกัด โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้น้ำมันที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200°F เพื่อให้การทำงานของเวิร์มไดรฟ์มีประสิทธิภาพ
การขับถอยหลังอาจเกิดขึ้นหรือไม่เกิดขึ้นก็ได้ เนื่องจากไม่ได้ขึ้นอยู่กับมุมเกลียวเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ ที่ไม่สามารถวัดปริมาณได้ เช่น แรงเสียดทานและการสั่นสะเทือน เพื่อให้มั่นใจว่ามันจะเกิดขึ้นเสมอหรือไม่เคยเกิดขึ้น ผู้ออกแบบเวิร์มไดรฟ์จะต้องเลือกมุมเกลียวที่มีความชันเพียงพอหรือตื้นพอที่จะแทนที่ตัวแปรอื่นๆ เหล่านี้ การออกแบบที่รอบคอบมักแนะนำให้รวมการเบรกซ้ำซ้อนเข้ากับระบบขับเคลื่อนแบบล็อคตัวเองซึ่งมีความปลอดภัยเป็นเดิมพัน
เฟืองตัวหนอนมีจำหน่ายทั้งแบบชุดติดตั้งและชุดเกียร์ บางยูนิตสามารถจัดหาได้ด้วยเซอร์โวมอเตอร์ในตัวหรือแบบหลายความเร็ว
มีเวิร์มความแม่นยำพิเศษและเวอร์ชัน Zero-backlash สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการลดความแม่นยำสูง ผู้ผลิตบางรายมีจำหน่ายเวอร์ชันความเร็วสูง