La conception à vis sans fin implique un engrenage hélicoïdal, dont les dents forment des segments d’une hélice, et un autre composant qui ressemble à une vis. Le composant en forme de vis est connu sous le nom de vis sans fin et ses filets forment généralement une hélice complète. Cette vis sans fin est généralement utilisée pour entraîner l’engrenage, qui peut fournir un couple important. Dans la plupart des cas, tenter d’utiliser l’engrenage pour faire tourner la vis sans fin entraînera le blocage des dents. Ces deux bases de la conception des engrenages à vis sans fin peuvent être exploitées dans les boutons d’accord des instruments à cordes, qui fournissent le couple nécessaire pour tirer les cordes enseignées, puis se verrouillent automatiquement en place pour les maintenir ainsi.
Les engrenages hélicoïdaux ressemblent à des engrenages droits, mais ils ont des dents disposées en diagonale. En raison de la nature incurvée des engrenages, il en résulte que chaque dent individuelle ressemble à un segment découpé dans une hélice. Les ensembles d’hélices traditionnels utilisent deux engrenages, bien que la conception à vis sans fin soit une variante qui ne le fait pas. Au lieu de cela, ceux-ci utilisent un engrenage hélicoïdal et un cylindre ou une tige qui a un filetage en forme de vis dessus. Ce ver peut avoir une seule dent qui s’enroule autour de la circonférence une seule fois, deux dents qui s’étendent sur toute la longueur comme une vis normale, ou n’importe quoi entre les deux.
Le principal avantage de la conception à vis sans fin est qu’une grande quantité de couple peut être obtenue par rapport à d’autres engrenages hélicoïdaux. Les rapports d’engrenage pour les ensembles hélicoïdaux sont généralement limités à environ 10: 1, et les ensembles à vis sans fin peuvent atteindre un rapport de 500: 1. En raison de la nature de la conception de l’engrenage à vis sans fin, chaque rotation complète de la vis sans fin ne fait avancer l’engrenage que d’une dent, de sorte que la réduction de l’engrenage n’est techniquement limitée que par le nombre de dents de l’engrenage entraîné. Un engrenage mené avec 12 dents donnerait un rapport de 12:1, un avec 120 dents aurait un rapport de 120:1, et ainsi de suite.
Une autre base de la conception des engrenages à vis sans fin est la façon dont les ensembles ont tendance à se verrouiller automatiquement. De nombreux ensembles d’engrenages à vis sans fin ont des dents sur l’engrenage qui ont un très petit angle d’attaque, ce qui signifie qu’ils sont proches d’être des dents parallèles à 90 degrés, comme on peut en trouver sur les engrenages de longeron normaux, au lieu des dents diagonales à angle aigu utilisées par engrenages hélicoïdaux. Si l’engrenage a un petit angle d’attaque, l’engrenage aura tendance à se bloquer contre les dents de la vis sans fin au lieu de la faire tourner. Dans certains cas, il s’agit d’un résultat souhaitable qui peut être exploité au profit d’un appareil. Cette action de verrouillage peut empêcher un mouvement indésirable du système dû à des forces externes sur l’engrenage, telles qu’une corde tendue ou la gravité.