环面蜗杆传动的特征是，蜗杆体在轴向的外形是以凹圆弧为母线所形成的旋转曲面，所以把这种蜗杆传动叫做环面蜗杆传，在这种传动的啮合带内，蜗轮的节圆位于蜗杆的节弧面上，亦即蜗杆的节弧沿蜗轮的节圆包着蜗轮，在中间平面内，蜗杆和蜗轮都是直线齿廓。
环面蜗杆传动由于同时相啮合的齿对多，精密蜗轮蜗杆加工厂，而且轮齿的接触线与蜗杆齿运动的方向近似于垂直，这就大大改善了轮齿受力情况和润滑油膜形成的条件，因而承载能力约为阿基米德蜗杆传动的2～4倍，效率一般高达0.85～0.9，但环面蜗杆传动需要较高的制造和安装精度。
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蜗轮的齿轮减速比一般为20:1，有时甚至高达300:1或更大，如果想获得较大的齿轮减速比，就需要使用蜗轮，许多蜗轮都有一个其他齿轮组所不具备的有趣特性：蜗杆可以轻易转动齿轮，但齿轮无法转动蜗杆，这是因为螺杆上的突角很浅，当齿轮尝试旋转螺杆时，齿轮与螺杆之间的摩擦力会让螺杆保持原位。
中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等，即蜗轮的端面模数等于蜗杆的轴面模数且为标准值；蜗轮的端面压力角应等于蜗杆的轴面压力角且为标准值，当蜗轮蜗杆的交错角为时，精密蜗轮蜗杆，还需保证，而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同，蜗轮常用铸锡青铜和铝铁青铜，低速和不重要的传动可采用铸铁材料。
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齿面接触应力是引起齿面胶合和磨损的重要因素，因此仍以齿面接触强度计算为蜗杆传动的基本计算，此外有时还应验算轮齿的弯曲强度，一般蜗杆齿不易损坏，精密蜗轮蜗杆生产商，故通常不必进行齿的强度计算，但必要时应验算蜗杆轴的强度和刚度。
一般蜗杆与轴制成一体，称为蜗杆轴，蜗轮的结构型式可分为蜗杆传动3种形式：①整体式：用于铸铁和直径很小的青铜蜗轮；②齿圈压配式：轮毂为铸铁或铸钢，轮缘为青铜；③螺栓联接式：轮缘和轮毂采用铰制孔，用螺栓联接，这种结构装拆方便。
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