Pužni zupčanici su komponente za prijenos snage koje se prvenstveno koriste kao redukcijski prijenosnici s visokim omjerom za promjenu smjera vrtnje osovine te za smanjenje brzine i povećanje okretnog momenta između osovina koje se ne rotiraju paralelno. Koriste se na osovinama s okomitim osima koje se ne sijeku. Budući da zubi zupčanika koji se spajaju klize jedan pored drugoga, pužni zupčanici su neučinkoviti u usporedbi s drugim zupčaničkim pogonima, ali mogu proizvesti velika smanjenja brzine u vrlo kompaktnim prostorima i stoga imaju mnogo industrijskih primjena. U osnovi, pužni zupčanici mogu se klasificirati kao jednostruko i dvostruko obuhvatni, što opisuje geometriju zuba koji se spajaju. Pužni zupčanici su ovdje opisani zajedno s raspravom o njihovom radu i uobičajenim primjenama.

Cilindrični pužni zupčanici

Osnovni oblik puža je evolventna letva kojom se generiraju ravni zupčanici. Zubi letve imaju ravne stijenke, ali kada se koriste za generiranje zuba na prazninama zupčanika, stvaraju poznati zakrivljeni oblik zuba evolventnog ravnog zupčanika. Ovaj oblik zuba letve u biti se vije oko tijela puža. Spajanje pužni kotač sastoji se odspiralni zupčanikzubi izrezani pod kutom koji odgovara kutu zuba puža. Pravi oblik ostruge javlja se samo u središnjem dijelu kotača, jer se zubi zakrivljuju kako bi obavili puž. Djelovanje zahvata slično je onome kod letve koja pokreće zupčanik, osim što je translacijsko gibanje letve zamijenjeno rotacijskim gibanjem puža. Zakrivljenost zuba kotača ponekad se opisuje kao "grlo".

Pužni crvi će imati najmanje jedan, a najviše četiri (ili više) navoja ili početaka. Svaki navoj zahvaća zub na pužnom kotaču, koji ima mnogo više zuba i puno veći promjer od pužnog crva. Pužni crvi se mogu okretati u oba smjera. Pužni crvi obično imaju najmanje 24 zuba, a zbroj navoja pužnog crva i zuba kotača obično bi trebao biti veći od 40. Pužni crvi se mogu izraditi izravno na osovini ili odvojeno i kasnije navući na osovinu.
Mnogi pužni reduktori su teoretski samoblokirajući, odnosno ne mogu se pokretati unatrag pužnim kotačem, što je prednost u mnogim slučajevima, kao što je dizanje. Tamo gdje je povratni pogon poželjna karakteristika, geometrija puža i kotača može se prilagoditi kako bi to omogućila (često zahtijevajući više pokretanja).
Omjer brzina puža i kotača određen je omjerom broja zuba kotača i navoja puža (ne njihovim promjerima).
Budući da se puž relativno više troši od kotača, često se za njih koriste različiti materijali, poput kaljenog čeličnog puža koji pokreće brončani kotač. Dostupni su i plastični pužni kotači.

Jednostruko i dvostruko obuhvatni pužni zupčanici

Omatanje se odnosi na način na koji se zubi pužnog kotača djelomično omotavaju oko puža ili se zubi puža djelomično omotavaju oko kotača. To osigurava veću kontaktnu površinu. Pužni prijenosnik s jednim omatanjem koristi cilindrični puž za spajanje s grlom zuba kotača.
Kako bi se postigla još veća kontaktna površina zuba, ponekad se sam puž izboči - u obliku pješčanog sata - kako bi odgovarao zakrivljenosti pužnog kotača. Ova postavka zahtijeva pažljivo aksijalno pozicioniranje puža. Pužni zupčanici s dvostrukim omotačem složeni su za obradu i imaju manje primjena od pužnih zupčanika s jednim omotačem. Napredak u obradi učinio je dizajne s dvostrukim omotačem praktičnijim nego što su bili u prošlosti.
Spiralni zupčanici s križnim osima ponekad se nazivaju pužnim zupčanicima bez obuhvatnog dijela. Stezaljka za zrakoplov vjerojatno će biti dizajna bez obuhvatnog dijela.

Primjene

Uobičajena primjena pužnih reduktora su pogoni remenskih transportera jer se remen kreće relativno sporo u odnosu na motor, što ukazuje na potrebu za redukcijom s visokim omjerom. Otpor povratnom kretanju pužnog kotača može se koristiti za sprječavanje preokretanja remena kada se transporter zaustavi. Druge uobičajene primjene su u aktuatorima ventila, dizalicama i kružnim pilama. Ponekad se koriste za indeksiranje ili kao precizni pogoni za teleskope i druge instrumente.
Toplina je problem kod pužnih prijenosnika jer se gibanje u biti odvija klizno, slično kao matica na vijku. Za aktuator ventila, radni ciklus vjerojatno će biti povremen, a toplina se vjerojatno lako raspršuje između rijetkih operacija. Za pogon transportera, s mogućim kontinuiranim radom, toplina igra veliku ulogu u proračunima dizajna. Također, za pužne prijenosnike preporučuju se posebna maziva zbog visokog tlaka između zuba, kao i mogućnosti habanja između različitih materijala puža i kotača. Kućišta za pužne prijenosnike često su opremljena rashladnim rebrima za odvođenje topline iz ulja. Može se postići gotovo svaka količina hlađenja, tako da su toplinski faktori za pužne prijenosnike razmatranje, ali ne i ograničenje. Općenito se preporučuje da ulja ostanu ispod 200°F kako bi bio učinkovit rad bilo kojeg pužnog pogona.
Do povratnog pogona može, ali i ne mora doći jer ovisi ne samo o kutovima spirale, već i o drugim manje mjerljivim čimbenicima poput trenja i vibracija. Kako bi se osiguralo da će se uvijek dogoditi ili nikada ne dogoditi, konstruktor pužnog pogona mora odabrati kutove spirale koji su ili dovoljno strmi ili dovoljno plitki da ponište te druge varijable. Razborito projektiranje često predlaže ugradnju redundantnog kočenja sa samoblokirajućim pogonima tamo gdje je sigurnost u pitanju.
Pužni prijenosnici dostupni su i kao kućište i kao sklopovi zupčanika. Neke jedinice mogu se nabaviti s integriranim servomotorima ili kao višebrzinske izvedbe.
Za primjene koje uključuju visokoprecizne redukcije dostupne su posebne precizne puževe i verzije s nultom povratnom strujom. Verzije velike brzine dostupne su od nekih proizvođača.