What is a worm gear and when is it used?

A worm gear consists of a worm (screw) meshing with a worm wheel (gear). Used for high reduction ratios (5:1 to 100:1) in a single stage, compact right-angle drives, and applications requiring self-locking (hoists, conveyors).

What determines worm gear efficiency?

Efficiency depends mainly on lead angle (γ) and friction coefficient (μ). η = tan(γ)/tan(γ+ρ) where ρ=arctan(μ). Higher lead angles (more starts) give better efficiency. Single-start: 40-65%, double-start: 60-80%, quad-start: 75-92%.

What is self-locking in worm gears?

Self-locking occurs when the worm wheel cannot drive the worm — the friction angle exceeds the lead angle (ρ > γ). This typically happens when efficiency is below ~50%. Useful for hoists and holding loads, but generates significant heat.

How do I calculate worm gear ratio?

Gear ratio i = Z2/z1, where Z2 is the number of worm wheel teeth and z1 is the number of worm starts. For a single-start worm with a 40-tooth wheel: i = 40/1 = 40:1.

What is the lead angle of a worm?

Lead angle γ = arctan(z1×m / d1), where z1 is number of starts, m is axial module, and d1 is worm reference diameter. Higher lead angle = better efficiency but no self-locking.

Ferramenta de Engenharia Gratuita #096

Calculadora de Engrenagem Sem-Fim

Projete acionamentos de engrenagem sem-fim. Insira o módulo, as hélices do sem-fim, os dentes da roda e a velocidade para calcular a relação, a eficiência, o ângulo de passo e a verificação de auto-travamento. Eficiência tipicamente 50–90%.

Acionamento Sem-FimAuto-TravamentoEficiência

Resultados

Relação de Transmissão & Eficiência

—

Ângulo de Passo (γ)

—

Auto-Travamento

—

Rotação de Saída

—

Diâmetro Primitive da Roda

—

Distância entre Eixos

—

Relação de Transmissão

Ângulo de Passo

Eficiência

O auto-travamento ocorre quando γ < ρ (ângulo de atrito), ou seja, eficiência < ~50%.

Hélices	Ângulo de Passo Típico	Eficiência Típica	Auto-Travamento?
1	2–6°	40–65%	Geralmente sim
2	6–12°	60–80%	Às vezes
3	10–18°	70–85%	Raramente
4	14–25°	75–92%	Não