今天自锁齿轮装置的工作原理的说明。
在机械设计中，我们会考虑将重物进行垂直提升或旋转等机构，这时被搬运物可能会掉落或旋转逆转，从而发生危险。为了防止这种情况发生，我们设计者有时会选择一种称为自锁机构的机械装置，该装置无法自动反向旋转。
本文档将记录其自锁机构的典型示例及其特征。
关于自锁
齿轮机构的自锁，具体是指齿轮不会反向转动的机构，即从输入侧旋转时输出侧会转动，但从输出侧旋转时输入侧不会转动。通过这种方式防止意外移动和反向旋转。
自锁齿轮机构
具有自锁功能的齿轮机构包括以下几种：
蜗轮蜗杆结构
蜗轮蜗杆是一种由螺旋状蜗轮（螺杆状齿轮）和蜗轮（齿轮）组成的机构。该齿轮可实现高减速比，并且在特定条件下，蜗轮无法反向驱动蜗轮，因此具有自锁功能。
这家齿轮制造商对该蜗轮蜗杆的自锁性有如下描述：
关于自锁性：住友重机械工业株式会社
当效率为零或负时，无法从低速轴驱动高速轴。这称为自锁。必要に応じて、セルフロック性检查。其的，セルフロック性通常是指在静止状态下，低速轴无法驱动。然而，セルフロック性受齿轮啮合处的摩擦状态影响，并不保证防逆转。
指蜗杆无法驱动蜗轮的现象。理论上，进给角度低于 4° 会发生自锁情况将会如此。
蜗轮蜗杆传动特有的自锁（自动锁紧）功能，指的是在减速机停止运行时，从输出端无法带动其转动（不会反转）。当蜗杆的导程角小于摩擦角时，理论上会产生自锁效果。然而，根据润滑状态、齿面状态（表面粗糙度、啮合程度）、由冲击和振动引起的瞬时变化、以及其他摩擦阻力等因素，自锁效果有时也可能不稳定。因此，在本公司，保持角4°以下作为。
因此，蜗轮蜗杆的自锁虽然有效，但也有效果不佳甚至无效的情况蜗轮蜗杆不一定能实现自锁。
此蜗轮蜗杆可单独购买，请根据您的设计进行选择。（如需查找：协育齿轮工业、小原齿轮工业等）
棘轮齿轮结构
棘輪齿轮的结构是只能单向旋转，所以基本上不会发生逆转。棘轮机构多用于工具类，所以很少被装入机械内部，但其作为自锁功能可以确实地实现。
这个棘轮也可以购买市售产品来使用。（如果寻找的话：小原齿轮工业（SRT系列）等）
③ 高减速比结构
自锁是因为摩擦阻力、摩擦角和外部振动而不确定的。但是，高减速比的齿轮机构也被认为具有自锁功能。
在减速机构中，通常施加在输入端的小力也能作用在输出端产生大力的传递，但反之，如果从输出端施加力量，力量传递到输入端时会变得非常小，因此实际转动所需的力会变大。惯性的影响也存在。减速比越高，输入侧旋转部件的惯性越大，因此从输出侧旋转时，需要克服这种惯性，使得转动更加困难。
电机+减速机结构，本来应该从输出端转动也能转动，但是因为电机附带的小型电磁制动器，在逆转的情况下，会因此而降低力。
带自锁功能的设备
螺杆千斤顶（部分除外）
由蜗轮和梯形螺纹构成的丝杠千斤顶在行程的任何位置都具有自锁功能，但旨在提高速度的高导程丝杠千斤顶不具有自锁功能，因此在使用时需要确认是否具有自锁功能。
蜗轮减速机
带有自锁性的蜗轮减速机（齿轮箱也有市售）在停止状态下，具有从输出端无法反转的功能。
这里也是一样，即使是使用蜗杆减速机，也不是所有型号都具有自锁功能，润滑状态、齿面冲击或振动引起的瞬间变化也可能导致自锁不确定，因此需要根据减速机制造商提供的信息，确认各型号是否具备自锁功能。
上图