التروس الدودية هي مكونات لنقل الطاقة، تُستخدم بشكل أساسي كأدوات تخفيض عالية النسبة لتغيير اتجاه دوران العمود، ولخفض السرعة وزيادة عزم الدوران بين أعمدة الدوران غير المتوازية. تُستخدم هذه التروس على أعمدة ذات محاور متعامدة وغير متقاطعة. نظرًا لانزلاق أسنان التروس المتشابكة، فإن التروس الدودية غير فعالة مقارنةً بأنواع التروس الأخرى، إلا أنها تُحدث تخفيضات هائلة في السرعة في المساحات الضيقة للغاية، ولذلك تُستخدم في العديد من التطبيقات الصناعية. بشكل أساسي، يمكن تصنيف التروس الدودية إلى تروس أحادية التغليف ومزدوجة التغليف، وهو ما يُفسر هندسة الأسنان المتشابكة. يُوصف هذا القسم التروس الدودية، بالإضافة إلى مناقشة كيفية عملها وتطبيقاتها الشائعة.

تروس دودية أسطوانية

الشكل الأساسي للدودة هو الرفّ الحلزوني الذي تُولّد منه التروس المحفزة. أسنان الرفّ لها جدران مستقيمة، ولكن عند استخدامها لتوليد أسنان على فراغات التروس، فإنها تُنتج شكل الأسنان المنحنية المألوف للترس المحفز الحلزوني. يلتفّ شكل أسنان الرفّ هذا حول جسم الدودة. التزاوج عجلة دودية يتكون منترس حلزونيالأسنان مقطوعة بزاوية تطابق زاوية سن الدودة. يظهر الشكل الناتئ الحقيقي فقط في الجزء الأوسط من العجلة، حيث تنحني الأسنان لتحيط بالدودة. تشبه آلية التشابك آلية رفّ يقود ترسًا صغيرًا، باستثناء أن الحركة الانتقالية للرفّ تُستبدل بالحركة الدورانية للدودة. يُوصف انحناء أسنان العجلة أحيانًا بأنه "مُنْخَرِق".

تحتوي الديدان على خيط واحد على الأقل، وقد يصل إلى أربعة خيوط (أو أكثر)، أو بدايات. يتشابك كل خيط مع سن على عجلة الدودة، التي تحتوي على أسنان أكثر بكثير وقطر أكبر بكثير من الدودة. يمكن للديدان الدوران في أي اتجاه. عادةً ما تحتوي عجلات الدودة على 24 سنًا على الأقل، ويجب أن يكون مجموع خيوط الدودة وأسنان العجلة أكبر من 40 سنًا عادةً. يمكن صنع الديدان مباشرة على العمود أو بشكل منفصل وتركيبها عليه لاحقًا.
العديد من مخفضات التروس الدودية ذاتية القفل نظريًا، أي أنها غير قابلة للدفع الخلفي بواسطة عجلة الدودة، وهي ميزة في كثير من الحالات، مثل الرفع. عندما يكون الدفع الخلفي سمة مرغوبة، يمكن تعديل هندسة الدودة والعجلة للسماح بذلك (مما يتطلب غالبًا عمليات تشغيل متعددة).
يتم تحديد نسبة السرعة للدودة والعجلة من خلال نسبة عدد أسنان العجلة إلى خيوط الدودة (وليس أقطارها).
لأن الدودة أكثر عرضة للتآكل مقارنةً بالعجلة، غالبًا ما تُستخدم مواد مختلفة لكل منهما، مثل دودة فولاذية مُقسّاة تُحرّك عجلة برونزية. كما تتوفر عجلات دودية بلاستيكية.

تروس دودية أحادية الغلاف ومزدوجة الغلاف

يشير التغليف إلى الطريقة التي تلتف بها أسنان العجلة الدودية جزئيًا حول الدودة، أو تلتف بها أسنان الدودة جزئيًا حول العجلة. يوفر هذا مساحة تلامس أكبر. يستخدم الترس الدودي أحادي التغليف دودة أسطوانية لتتشابك مع أسنان العجلة المطوقة.
لزيادة مساحة تلامس الأسنان، تُصنع أحيانًا دودة الخيط نفسها على شكل ساعة رملية لتتناسب مع انحناء عجلة الدودة. يتطلب هذا التركيب وضعًا محوريًا دقيقًا للدودة. تُعد التروس الدودية مزدوجة الغلاف معقدة في التصنيع، وتُستخدم في تطبيقات أقل من التروس الدودية أحادية الغلاف. وقد جعلت التطورات في التصنيع تصاميم التروس مزدوجة الغلاف أكثر عملية مما كانت عليه في الماضي.
تُسمى التروس الحلزونية ذات المحاور المتقاطعة أحيانًا بالتروس الدودية غير المُغلِّفة. ومن المُرجَّح أن يكون تصميم مشبك الطائرة غير مُغلِّف.

التطبيقات

من التطبيقات الشائعة لمخفضات التروس الدودية محركات السير الناقل، إذ يتحرك السير ببطء نسبيًا بالنسبة للمحرك، مما يُبرر استخدام نسبة تخفيض عالية. يمكن استخدام مقاومة الدفع العكسي عبر العجلة الدودية لمنع انعكاس السير عند توقف الناقل. ومن التطبيقات الشائعة الأخرى مشغلات الصمامات، والرافعات، والمناشير الدائرية. وتُستخدم أحيانًا في الفهرسة أو كمحركات دقيقة للتلسكوبات وغيرها من الأدوات.
الحرارة مصدر قلق مع التروس الدودية لأن الحركة كلها انزلاقية بشكل أساسي مثل صمولة على برغي. بالنسبة لمشغل الصمام، من المرجح أن تكون دورة العمل متقطعة وربما تتبدد الحرارة بسهولة بين العمليات غير المتكررة. بالنسبة لمحرك الناقل، مع إمكانية التشغيل المستمر، تلعب الحرارة دورًا كبيرًا في حسابات التصميم. كما يوصى باستخدام مواد تشحيم خاصة لمحركات الدودية نظرًا للضغوط العالية بين الأسنان بالإضافة إلى احتمالية حدوث تآكل بين مواد الدودة والعجلات المختلفة. غالبًا ما تكون أغلفة محركات الدودية مزودة بزعانف تبريد لتبديد الحرارة من الزيت. يمكن تحقيق أي قدر من التبريد تقريبًا، لذا فإن العوامل الحرارية لتروس الدودية تعتبر اعتبارًا وليست قيدًا. يوصى عمومًا بأن تظل الزيوت أقل من 200 درجة فهرنهايت لضمان التشغيل الفعال لأي محرك دودي.
قد يحدث الدفع العكسي أو لا يحدث، إذ يعتمد ليس فقط على زوايا الحلزون، بل أيضًا على عوامل أخرى أقل قابلية للقياس الكمي، مثل الاحتكاك والاهتزاز. ولضمان حدوثه دائمًا أو عدم حدوثه، يجب على مصمم الدفع الدودي اختيار زوايا حلزونية شديدة الانحدار أو ضحلة بما يكفي لتجاوز هذه المتغيرات الأخرى. غالبًا ما يقترح التصميم الحكيم دمج الكبح الزائد مع محركات ذاتية القفل عندما تكون السلامة على المحك.
تتوفر التروس الدودية كوحدات مُغلّفة ومجموعات تروس. يمكن تجهيز بعض الوحدات بمحركات سيرفو مدمجة أو بتصميمات متعددة السرعات.
تتوفر ديدان دقيقة خاصة وإصدارات خالية من الارتداد لتطبيقات تتطلب عمليات خفض عالية الدقة. كما توفر بعض الشركات المصنعة إصدارات عالية السرعة.