以矩形螺纹的螺旋副效率为例来说明。
螺纹受力分析在轴向载荷FQ作用下螺旋副相对运动,可看作推动滑块沿螺纹表面运动。如下图螺纹受力分析,将矩形螺纹沿中径处展开,得到倾斜角为螺纹升角的斜面,斜面上的滑块代表螺母,螺母和螺杆的相对运动可看作滑块在斜面上的运动。
F相当于旋紧螺母时作用在螺纹中径上的水平推力,FN为法向反力,f为摩擦系数,Ff为摩擦力,FR为FN与Ff的合力,为摩擦角。
根据平衡条件推出
转动螺纹所需转矩T1为
式中:为轴向载荷,
为螺纹中径。
螺母旋转一周的输入功为,此时螺母上升一个导程s。其中有效功为
。因此螺旋传动效率为
当螺母反转一周时,输入功
,输出功
,此时螺旋副效率为