ウォームギアは、主に高減速比の減速機として用いられる動力伝達部品であり、軸の回転方向を変えたり、非平行な回転軸間の速度を下げたり、トルクを増大させたりします。ウォームギアは、交差しない直交軸を持つ軸に使用されます。ウォームギアは、噛み合う歯車の歯が互いにすれ違うため、他の歯車駆動装置に比べて効率は劣りますが、非常にコンパクトなスペースで大幅な減速を実現できるため、多くの産業用途に用いられています。ウォームギアは、噛み合う歯の形状によって、シングルエンベロープ型とダブルエンベロープ型に分類されます。ここでは、ウォームギアの概要、動作、一般的な用途について説明します。

円筒ウォームギア

ウォームの基本形状は、平歯車を形作るインボリュートラックです。ラックの歯は直線状の壁を持ちますが、歯車の素材に歯を形作る際に、インボリュート平歯車の曲線状の歯形を形成します。このラックの歯形は、ウォーム本体の周囲を巻き付けるように形成されます。噛み合い部は、 ウォームホイール はヘリカルギアウォーム歯の角度と一致する角度で切られた歯。真のスパー形状はホイールの中央部のみに見られ、歯はウォームを包み込むように湾曲しています。かみ合い動作はラックがピニオンを駆動する動作に似ていますが、ラックの並進運動がウォームの回転運動に置き換えられています。ホイールの歯の曲率は「スロート状」と呼ばれることもあります。

ウォームには、少なくとも1本、最大4本（あるいはそれ以上）のねじ山（または条）があります。それぞれのねじ山は、ウォームホイールの歯と噛み合います。ウォームホイールの歯数は、ウォームよりもはるかに多く、直径もはるかに大きいです。ウォームはどちらの方向にも回転します。ウォームホイールは通常、少なくとも24本の歯を持ち、ウォームのねじ山とホイールの歯数の合計は通常40を超えます。ウォームはシャフトに直接取り付けることも、別途製作して後でシャフトに差し込むこともできます。
多くのウォームギア減速機は理論上セルフロック機構を備えており、ウォームホイールによる逆回転が不可能です。これは、ホイストなどの多くの用途で利点となります。逆回転が求められる場合は、ウォームとホイールの形状を調整することで逆回転が可能になります（多くの場合、複数回の始動が必要になります）。
ウォームとホイールの速度比は、ホイールの歯の数とウォームのねじ山の数（直径ではありません）の比によって決まります。
ウォームはホイールよりも比較的摩耗しやすいため、しばしば異なる材質のウォームが使用される。例えば、硬化鋼製のウォームがブロンズ製のホイールを駆動するなどである。プラスチック製のウォームホイールも利用可能である。

シングルおよびダブルエンベロープウォームギア

エンベローピングとは、ウォームホイールの歯がウォームを部分的に包み込む、またはウォームの歯がホイールを部分的に包み込むことを指します。これにより、より大きな接触面積が得られます。シングルエンベローピングウォームギヤは、円筒形のウォームをホイールのスロート歯に噛み合わせます。
歯面接触面積をさらに広げるため、ウォームホイールの曲率に合わせてウォーム自体に砂時計型のスロート加工を施すことがあります。この構造では、ウォームの軸方向の位置決めを慎重に行う必要があります。二重包絡ウォームギアは加工が複雑で、単一包絡ウォームギアよりも用途が限られています。しかし、機械加工の進歩により、二重包絡設計は以前よりも実用的になりました。
交差軸ヘリカルギアは、非包絡ウォームギアと呼ばれることもあります。航空機のクランプは、非包絡設計であることが多いです。

アプリケーション

ウォームギア減速機の一般的な用途はベルトコンベアの駆動です。ベルトはモータに対して比較的ゆっくりと移動するため、高減速比が適しています。ウォームホイールを介した逆駆動抵抗は、コンベア停止時のベルトの逆回転防止に利用できます。その他の一般的な用途としては、バルブアクチュエータ、ジャッキ、丸鋸などがあります。また、インデックスや望遠鏡などの機器の精密駆動にも使用されることがあります。
ウォームギアは、基本的にナットがネジに接触するのと同じようにスライド運動をするため、熱が懸念事項となります。バルブアクチュエーターの場合、デューティサイクルは断続的になる可能性が高く、頻度の低い操作の間では熱は容易に放散されると考えられます。連続運転の可能性があるコンベア駆動装置の場合、熱は設計計算において大きな役割を果たします。また、ウォームドライブでは歯間の圧力が高く、異なるウォームとホイールの材質間でかじりが発生する可能性があるため、特別な潤滑剤が推奨されます。ウォームドライブのハウジングには、オイルから熱を放散させるための冷却フィンが取り付けられていることがよくあります。ほぼ任意の量の冷却を実現できるため、ウォームギアの熱要因は考慮事項ではありますが、制限事項ではありません。ウォームドライブを効果的に動作させるには、一般的にオイルの温度を 200°F 未満に保つことが推奨されます。
逆回転は、ねじれ角だけでなく、摩擦や振動といった定量化が難しい要因にも左右されるため、発生する場合と発生しない場合があります。逆回転が常に発生する、あるいは発生しないことを保証するために、ウォームドライブの設計者は、これらの他の変数を上回れるように、十分に急なねじれ角、あるいは十分に浅いねじれ角を選択する必要があります。安全性が重視される場合、セルフロック式ドライブに冗長ブレーキを組み込むことが、賢明な設計として推奨されることがよくあります。
ウォームギアは、ハウジング付きユニットとギアセットの両方でご利用いただけます。一部のユニットは、サーボモーターを内蔵したものや多段変速設計としてご提供可能です。
高精度減速が必要な用途向けに、特殊精密ウォームおよびゼロバックラッシュバージョンをご用意しています。一部のメーカーでは高速バージョンもご用意しています。