Polžasta gonila so sestavni deli za prenos moči, ki se uporabljajo predvsem kot reduktorji z visokim razmerjem za spreminjanje smeri vrtenja gredi ter za zmanjšanje hitrosti in povečanje navora med nevzporedno vrtečimi se gredmi. Uporabljajo se na gredi z pravokotnimi osmi, ki se ne sekajo. Ker zobje med seboj drsijo drug mimo drugega, so polžasti zobniki neučinkoviti v primerjavi z drugimi zobniškimi pogoni, vendar lahko povzročijo veliko zmanjšanje hitrosti v zelo kompaktnih prostorih in imajo zato veliko industrijskih uporab. V bistvu se polžasta gonila lahko razvrstijo kot enojno in dvojno ovojno, kar opisuje geometrijo zapletenih zob. Tukaj so opisani polžni zobniki skupaj z razpravo o njihovem delovanju in pogostih uporabah.

Cilindrični polžasti zobniki

Osnovna oblika polža je evolventna letev, s katero se generirajo čelni zobniki. Zobje letve imajo ravne stene, a ko se uporabljajo za ustvarjanje zob na surovcih zobnikov, proizvedejo znano ukrivljeno obliko zob evolventnega čelnega zobnika. Ta zobna regala se v bistvu vije okoli telesa črva. Parjenje polžasto kolo je sestavljen izvijačni zobnikzobje zarezani pod kotom, ki ustreza kotu zoba črva. Prava oblika ostroga se pojavi samo v osrednjem delu kolesa, ko se zobje ukrivijo, da ovijejo polža. Začepanje je podobno delovanju zobate letve, ki poganja zobnik, le da translacijsko gibanje zobate letve nadomesti rotacijsko gibanje polža. Ukrivljenost kolesnih zob je včasih opisana kot "grlo".

Črvi bodo imeli vsaj eno in do štiri (ali več) niti ali začetke. Vsak navoj se ujame z zobom polžastega kolesa, ki ima veliko več zob in veliko večji premer kot polž. Črvi se lahko obračajo v obe smeri. Polžasta kolesa imajo običajno vsaj 24 zob, vsota navojev polža in zob kolesa pa mora biti običajno večja od 40. Polža se lahko izdela neposredno na gredi ali ločeno in se kasneje natakne na gred.
Veliko polžastih reduktorjev je teoretično samozapornih, kar pomeni, da jih polžasto kolo ne more poganjati nazaj, kar je prednost v mnogih primerih, kot je dviganje. Kjer je želena lastnost povratne vožnje, se lahko geometrija polža in kolesa prilagodi tako, da to omogoča (pogosto zahteva večkratni zagon).
Razmerje hitrosti polža in kolesa je določeno z razmerjem med številom zob kolesa in navoji polža (ne njihovih premerov).
Ker se polž sorazmerno bolj obrabi kot kolo, se pogosto uporabljajo različni materiali za vsakega, na primer polž iz kaljenega jekla, ki poganja bronasto kolo. Na voljo so tudi plastična polžasta kolesa.

Polžasti zobniki z eno in dvojno ovojnico

Ovijanje se nanaša na način, na katerega se zobje polžastega kolesa delno ovijejo okoli polža ali se zobje polžasti delno ovijejo okoli kolesa. To zagotavlja večjo kontaktno površino. Polžasto gonilo z enim ovojom uporablja valjastega polža za zajetje z zobmi kolesa.
Da bi zagotovili še večjo kontaktno površino zob, ima črv včasih grlo - v obliki peščene ure - da se ujema z ukrivljenostjo polžastega kolesa. Ta nastavitev zahteva skrbno aksialno pozicioniranje polža. Polžasti zobniki z dvojnim ovojom so zapleteni za strojno obdelavo in se uporabljajo manj kot polžasti zobniki z enojnim ovojom. Napredek v strojni obdelavi je naredil modele z dvojnim ovojom bolj praktične, kot so bile v preteklosti.
Spiralni zobniki s križno osjo se včasih imenujejo polžasti zobniki brez ovoja. Objemka za letala je verjetno zasnovana brez ovoja.

Aplikacije

Običajna uporaba polžastih reduktorjev so pogoni s tračnimi transporterji, saj se jermen premika sorazmerno počasi glede na motor, zaradi česar je potrebna redukcija z visokim razmerjem. Odpor proti povratni vožnji skozi polžasto kolo se lahko uporabi za preprečitev obračanja traku, ko se transporter ustavi. Druge pogoste aplikacije so v aktuatorjih ventilov, dvigalkah in krožnih žagah. Včasih se uporabljajo za indeksiranje ali kot precizni pogoni za teleskope in druge instrumente.
Toplota je zaskrbljujoča pri polžastih zobnikih, saj gibanje v bistvu drsi podobno kot matica na vijaku. Pri aktuatorju ventila je delovni cikel verjetno intermitenten in toplota se verjetno zlahka razprši med redkimi operacijami. Pri pogonu tekočega traku z morebitnim neprekinjenim delovanjem igra toplota veliko vlogo pri projektnih izračunih. Prav tako so za polžaste pogone priporočljiva posebna maziva zaradi visokih pritiskov med zobmi in zaradi možnosti zatikanja med različnimi materiali polža in kolesa. Ohišja polžastih pogonov so pogosto opremljena s hladilnimi rebri za odvajanje toplote iz olja. Doseči je mogoče skoraj poljubno količino hlajenja, zato so toplotni faktorji za polžasta gonila upoštevani, vendar ne omejitev. Na splošno je priporočljivo, da olja ostanejo pod 200 °F za učinkovito delovanje katerega koli polžastega pogona.
Povratna vožnja se lahko pojavi ali pa tudi ne, saj ni odvisna le od kotov vijačnice, ampak tudi od drugih manj merljivih dejavnikov, kot sta trenje in vibracije. Za zagotovitev, da se bo to vedno ali nikoli zgodilo, mora načrtovalec polžnega pogona izbrati kote vijačnice, ki so dovolj strmi ali dovolj plitki, da preglasijo te druge spremenljivke. Preudarna zasnova pogosto predlaga vključitev redundantnega zaviranja s samozaklepnimi pogoni, kjer je ogrožena varnost.
Polžasta gonila so na voljo kot ohišje in kot zobniki. Nekatere enote je mogoče nabaviti z vgrajenimi servomotorji ali kot izvedbe z več hitrostmi.
Posebni natančni črvi in ​​različice brez povratnega udarca so na voljo za aplikacije, ki vključujejo visoko natančno zmanjšanje. Pri nekaterih proizvajalcih so na voljo različice za visoke hitrosti.