1.蜗杆传动的效率
闭式蜗杆传动的总效率η包括啮合效率η1、搅油效率η2和轴承效率η3，即
η＝η1η2η3 （8－10）
啮合效率η1是总效率的主要部分，蜗杆为主动件时啮合效率按螺旋传动公式求出：
通常取η2η3＝0.95～0.97，故有
式中：γ——蜗杆螺旋升角（导程角）；
ρv——当量摩擦角，ρv＝arctanfv，其值如表8－6所示。
表8－6 当量摩擦系数fv和当量摩擦角ρv
注 对于硬度不小于45HRC的蜗杆，ρv值指表面粗糙度Ra为0.32～1.25μm，经跑合并充分润滑的情况。
在初步计算时，蜗杆的传动效率可近似按表8－7取值。
表8－7 蜗杆的传动效率
2.蜗杆传动的润滑
润滑对于蜗杆传动特别重要，因为润滑不良时，蜗杆传动的效率将显著降低，并会导致剧烈的磨损和胶合。通常采用黏度较大的润滑油，为提高其抗胶合能力，可加入油性添加剂以提高油膜的刚度，但青铜蜗轮不允许采用活性大的油性添加剂，以免被腐蚀。
闭式蜗杆传动的润滑油黏度和润滑方法可参考表8－8选择。对开式蜗杆传动采用黏度较高的齿轮油或润滑脂进行润滑。对闭式蜗杆传动用油池润滑，在vs≤5m／s时常采用蜗杆下置式，浸油深度约为一个齿高，但油面不得超过蜗杆轴承的最低滚动体中心，如图8－13a、b所示；vs＞5m／s时常采用蜗杆上置式（见图8－12c），油面允许到达蜗轮半径1／3处。
表8－8 蜗杆传动的润滑油黏度及润滑方法
图8－13 蜗杆传动的散热方法
3.蜗杆传动的热平衡计算
蜗杆传动效率低，发热量大，若产生的热量不能及时散发，将使油温升高、油黏度下降、油膜破坏、磨损加剧，甚至产生胶合破坏。因此对连续工作的蜗杆传动应进行热平衡计算。在单位时间内，蜗杆传动由于摩擦损耗产生的热量为
Q1＝1000P1（1－η） （W）
式中：P1——蜗杆传动的输入功率（kW）；
η——蜗杆传动的总效率。
自然冷却时单位时间内经箱体外壁散发到周围空气中的热量为
Q2＝KsA（t1－t0） （W）
式中：Ks——散热系数，可取Ks＝（10～17）W／（m2·℃），通风良好时取大值；A——散热面积（m2）；
t1——箱体内的油温，一般取许用油温［t1］＝60～80℃，最高不超过90℃；
t0——箱体周围空气的温度，通常取t0＝20℃。
按热平衡条件Q1＝Q2，可得工作条件下的油温为
设计时，普通蜗杆传动的箱体散热面积
式中：a——中心距（mm）。
若工作温度超过许用温度，可采用下列措施以增加传动的散热能力：①在箱体壳外增设散热片，增加散热面积A；②在蜗杆轴上装风扇（见图8－13a），提高散热系数，此时Ks≈20～28W／（m2·℃）；③加冷却装置，如在箱体油池内装蛇形冷却管（见图8－13b），或用循环油冷却（见图8－13c）。
例8－1 设计一混料机的闭式蜗杆传动。已知：蜗杆输入功率P1＝4kW，转速n1＝1 440r／min，传动比i＝20，单向运转，载荷稳定。
解 （1）选择蜗杆、蜗轮材料。
由于功率不大，蜗杆采用45钢，轮齿表面淬火，硬度不小于45HRC。因为转速较高，蜗轮齿圈材料采用ZCuSn5Pb5Zn5，砂型铸造，轮芯用HT200制造。由表8－4查得［σH］＝125MPa。
（2）选择蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2。
根据传动比i＝20查表8－1得蜗杆头数z1＝2，则蜗轮齿数z2＝iz1＝20×2＝40，z2在30～40之间，符合要求。
（3）确定蜗轮传递的转矩T2。
根据z1＝2，取η＝0.8，则
（4）确定模数m和蜗杆分度圆直径d1。
因载荷平稳，取载荷系数K＝1.1，由式（8－9）得
查表8－2得，模数m＝8mm，直径系数q＝10，蜗杆分度圆直径d1＝80mm。
（5）计算主要尺寸。
蜗轮分度圆直径d2＝z2m＝40×8mm＝320mm
蜗杆导程角 
中心距 
（6）验算传动效率η。
蜗杆圆周速度
相对滑动速度
查表8－6得，fv＝0.0204，ρv＝1°9′（1.16°），则由式（8－11）得
η略大于原估算效率，合适。
（7）进行热平衡计算。
根据题意，由式（8－13）得箱体散热面积为
取t0＝20℃；因箱体周围通风条件良好，故取ks＝17W／（m2·℃），则由式（8－12），得润滑油的工作温度为
工作温度t1符合要求。
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