如下圖所示，在中間平面上，普通圓柱蝸桿傳動就相當於齒條與齒輪的嚙合傳動。故在設計蝸桿傳動時，均取中間平面上的參數(如模數、壓力角等)和尺寸(如齒頂圓、分度圓等)為基準，並沿用齒輪傳動的計算關係。
（一）普通圓柱蝸桿傳動
模數m和壓力角α
蝸桿的分度圓直徑d1
蝸桿頭數z1
導程角γ
傳動比i和齒數比u
蝸輪齒數z2
蝸桿傳動的標準中心距a
（二）蝸桿傳動變位的特點
為了配湊中心距或提高蝸桿傳動的承載能力及傳動效率，常採用變位蝸桿傳動。變位方法與齒輪傳動的變位方法相似，也是在切削時，利用刀具相對於蝸輪毛坯的徑向位移來實現變位。但是在蝸桿傳動中，由於蝸桿的齒廓形狀和尺寸要與加工蝸輪的滾刀形狀和尺寸相同，所以為了保持刀具尺寸不變，蝸桿尺寸是不能變動的，因而只能對蝸輪進行變位。圖蝸桿傳動的變位表示了幾種變位情況（圖中a′、z2′分別為變位后的中心距及蝸輪齒數，x2為蝸輪變位係數）。變位后，蝸輪的分度圓和節圓仍舊重合，只是蝸桿在中間平面上的節線有所改變，不再與其分度線重合。
變位蝸桿傳動根據使用場合的不同，可在下述兩種變位方式中選取一種。
1）變位前後，蝸輪的齒數不變（z2′＝z2），蝸桿傳動的中心距改變（a′≠a），其中心距的計算式如下：a′=a+x2m=(d1+d2+2x2m)/2
2）變位前後，蝸桿傳動中心距不變（a′＝a），蝸輪齒數發生變化（z2′≠z2），可計算如下：
因 
故 
則 
（三）蝸桿傳動的幾何尺寸計算
蝸桿傳動的幾何尺寸及計算公式見下圖及表<普通圓柱蝸桿傳動基本幾何尺寸計算關係式>、表<蝸輪寬度頂圓直徑及蝸桿齒寬的計算公式>。
圖<普通圓柱蝸桿傳動基本幾何尺寸>
普通圓柱蝸桿傳動基本幾何尺寸計算關係式
| 名稱 | 代號 | 計算關係式 | 說明 |
| 中心距 | a | a=(d1+d2+2x2m)/2 | 按規定選取 |
| 蝸桿頭數 | z1 | 按規定選取 | |
| 蝸桿齒數 | z2 | 按傳動比確定 | |
| 齒形角 | α | αa=20°或αn=20° | 按蝸桿類型確定 |
| 模數 | m | m=ma=mn/cosγ | 按規定選取 |
| 傳動比 | i | i=n1/n2 | 蝸桿為主動，按規定選取 |
| 齒數比 | u | u=z2/z1當蝸桿主動時，i=u | |
| 蝸輪變位係數 | x2 |  | |
| 蝸桿直徑係數 | q | q=d1/m | |
| 蝸桿軸向齒距 | pa | pa=πm | |
| 蝸桿導程 | pz | pz=πmz1 | |
| 蝸桿分度圓直徑 | d1 | d1=mq | 按規定選取 |
| 蝸桿齒頂圓直徑 | da1 | da1=d1+2ha1=d1+2 m | |
| 蝸桿齒根圓直徑 | df1 | df1=d1-2hf1=d1-2(m+c) | |
| 頂隙 | c | c= m | 按規定 |
| 漸開線蝸桿基圓直徑 | db1 | db1=d1·tanγ/tanγb=mz1/tanγb | |
| 蝸桿齒頂高 | ha1 | ha1=·m=0.5(da1-d1) | 按規定 |
| 蝸桿齒根高 | hf1 | hf1=(+)m=0.5(d1-df1) | |
| 蝸桿齒高 | h1 | h1=ha1+hf1=0.5(da1-df1) | |
| 蝸桿導程角 | γ | tgγ=mz1/d1=z1/q | |
| 漸開線蝸桿基圓導程角 | γb | cosγb=cosγcosαn | |
| 蝸桿齒寬 | b1 | 見下表 | 由設計確定 |
| 蝸輪分度圓直徑 | d2 | d2=mz2=2a-d1-2x2m | |
| 蝸輪喉圓直徑 | da2 | da2=d2+2ha2 | |
| 蝸輪齒根圓直徑 | df2 | df2=d2-2hf2 | |
| 蝸輪齒頂高 | ha2 | ha2=0.5(da2-d2)=m(+x2) | |
| 蝸輪齒根高 | hf2 | hf2=0.5(d2-df2)=m(-x2+) | |
| 蝸輪齒高 | h2 | h2=ha2+hf2=0.5(da2-df2) | |
| 蝸輪咽喉母圓半徑 | rg2 | rg2=a-0.5da2 | |
| 蝸輪齒寬 | b2 | 由設計確定 | |
| 蝸輪齒寬角 | θ | θ＝2arcsin(b2/d1) | |
| 蝸桿軸向齒厚 | sa | sa＝0.5πm | |
| 蝸桿法向齒厚 | sn | sn=sa·cosγ | |
| 蝸輪齒厚 | st | 按蝸桿節圓處軸向齒槽寬ea'確定 | |
| 蝸桿節圓直徑 | d1' | d1'=d1+2x2m=m(q+2x2) | |
| 蝸輪節圓直徑 | d2' | d2'=d2 |
蝸輪寬度B、頂圓直徑de2及蝸桿齒寬b1的計算公式
| z1 | B | de2 | x2 | b1 | |
| 1 | ≤0.75da1 | ≤da2+2m | 0 -0.5 -1.0 0.5 1.0 | ≥(11+0.06z2)m ≥(8+0.06z2)m ≥(10.5+0.06z1)m ≥(11+0.1z2)m ≥(12+0.1z2)m | 當變位係數x2為中間值時，b1取x2 鄰近兩公式所求值的較大者。 經磨削的蝸桿，按左式所求的長度應再增加下列值： 當m<10mm時，增加25mm； 當m=10～16mm時，增加35～40mm； 當m>16mm時，增加50mm； |
| 2 | ≤da2+1.5m | ||||
| 4 | ≤0.67da1 | ≤da2+m | 0 -0.5 -1.0 0.5 1.0 | ≥(12.5+0.09z2)m ≥(9.5+0.09z2)m ≥(10.5+z1)m ≥(12.5+0.1z2)m ≥(13+0.1z2)m | |
