Una ruota elicoidale è una delle due parti di un ingranaggio a vite senza fine. Questi ingranaggi unidirezionali vengono utilizzati per impedire che l’energia fluisca all’indietro in un sistema e per trasformare la potenza in uscita di un sistema di ingranaggi perpendicolare alla potenza in ingresso. Gli ingranaggi a vite senza fine vengono utilizzati anche per ridurre le dimensioni degli ingranaggi, poiché la vite senza fine può trasferire energia a una ruota elicoidale di qualsiasi dimensione. Storicamente, le ruote a vite senza fine erano aperte per l’ispezione e la sostituzione delle parti, ma le moderne ruote a vite senza fine fanno generalmente parte di un gruppo di ingranaggi a vite senza fine completamente contenuto.
L’ingranaggio a vite senza fine è un ingranaggio molto semplice che funziona secondo lo stesso principio di una vite. L’ingranaggio è composto da due parti, la ruota elicoidale e la vite senza fine. La ruota elicoidale assomiglia molto a un tipico ingranaggio cilindrico; è rotondo e coperto di denti. La vite senza fine è sostanzialmente una vite senza testa. Ognuna di queste parti è collegata a un albero, quindi vengono posizionate in modo che la vite senza fine sia piatta sulla parte superiore della ruota elicoidale.
L’energia viene inviata all’ingranaggio attraverso l’albero collegato alla vite senza fine. Questo fa ruotare la vite, proprio come una comune vite domestica. Invece di avvitarsi su una superficie, i denti fanno ruotare la ruota elicoidale. Ciò farà girare l’albero collegato alla ruota elicoidale, trasferendo la potenza di uscita del sistema di 90 gradi.
Gli ingranaggi a vite senza fine hanno due proprietà che li rendono speciali. Innanzitutto, questi ingranaggi funzionano solo in una direzione. Quando la vite senza fine gira, girerà facilmente la ruota elicoidale, ma la ruota elicoidale non può girare la vite senza fine. Il design della vite rende impossibile il movimento della ruota e l’ingranaggio si blocca invece di trasferire potenza.
Il secondo fattore importante riguarda la dimensione dell’ingranaggio. In un sistema meccanico, le dimensioni di un ingranaggio, la velocità della sua rotazione e la potenza che genera sono tutte collegate. Un ingranaggio a vite senza fine è una forma di sistema di riduzione. Poiché la dimensione della ruota elicoidale è importante solo in relazione alla dimensione della vite senza fine, la sua potenza può corrispondere a quella di un ingranaggio molto più grande.
I moderni ingranaggi a vite senza fine sono generalmente dispositivi totalmente contenuti. I due ingranaggi sono posti all’interno di una custodia protettiva. Un lubrificante permanente viene pompato nella custodia e l’intera cosa è sigillata in modo permanente. L’esterno della custodia ha due piccoli alberi che vengono utilizzati per il collegamento a una macchina più grande.