由一个环面蜗桿和一个与它配对的蜗轮组成的蜗桿传动(图1 环面蜗桿传动 )。两轴的交错角通常为90°。环面蜗桿是一个分度曲面为圆环面的蜗桿。这种传动可分为直线环面蜗桿传动和包络环面蜗桿传动两种类型。
直线环面蜗桿传动 又称球面蜗桿传动。这种传动的蜗桿螺旋面是以直线为母线作螺旋运动而形成﹐故蜗桿轴向齿廓为直线(图2 直线环面蜗桿传动 )。直线环面蜗桿传动的特点是﹕(1)蜗桿和蜗轮互相包围﹐能实现多齿接触和双线接触﹔(2)接触线和相对滑动速度方向之间的夹角接近90°﹐易于形成润滑油膜﹔(3)相啮合齿面间综合曲率半径较大﹐因而承载能力大大高于普通圆柱蜗桿传动﹔(4)製造工艺複杂﹐且蜗桿相对蜗轮的轴向和径向安装位置要求严格﹔(5)直线环面蜗桿难于用砂轮精确磨削﹐对加工蜗桿和蜗轮用的滚刀的精度要求很高﹐故蜗桿和蜗轮表面的粗糙度难以降低。直线环面蜗桿传动套用较广﹐常用于轧钢机压下装置等重型机械设备中。
包络环面蜗桿传动 为了克服直线环面蜗桿难于精确磨削的缺点﹐可以用平面或简单曲面代替直母线作为蜗桿螺旋面的母面﹐按包络法展成蜗桿螺旋面。按包络法形成的环面蜗桿称为包络环面蜗桿。包络环面蜗桿传动(图3 平麵包络环面蜗桿传动 )中的蜗轮就是一个具有简单齿面的齿轮﹐如平面齿轮(其齿廓为直线)﹑渐开线齿轮(其齿廓为渐开线)等。与之相应的环面蜗桿传动分别称为平面一次包络环面蜗桿传动和渐开线一次包络环面蜗桿传动。由于包络环面蜗桿的齿面由平面或简单曲麵包络形成﹐故可以精确磨削﹐这不仅可以提高加工精度﹐而且可以採用硬齿面以提高承载能力。平面一次包络环面蜗桿传动的蜗轮不能包围蜗桿﹐故承载能力相对低些。因此﹐可用包络蜗桿的基本参数作为製造蜗轮滚刀的参数﹐并按共轭运动重新包络出新的蜗轮。新蜗轮与原包络蜗桿组成的蜗桿传动称为平面二次包络环面蜗桿传动。在这种蜗桿传动中﹐蜗桿和蜗轮互动包围。蜗桿可用砂轮磨削﹐工作时可实现双线接触﹐承载能力和效率均较高。