По относительному расположению червяка и червячного колеса в большинстве случаев применяют два варианта:
а) червяк расположен под колесом;
б) червяк расположен над колесом.
Червяк располагают под колесом при сравнительно небольшой частоте его вращения (n 1 < 1 000 об/мин ). Верхнее расположение червяка является предпочтительным в быстроходных передачах (n 1 
1 000 об/мин) во избежание излишних потерь на разбрызгивание масла быстроходным червяком. Смазка при этом осуществляется окунанием в масло червячного колеса.
Выбор числа витков (заходов) червяка
Стандарт предусматривает число витков червяка Z 1 = 1, 2, 4. Рекомендуется принимать Z 1 = 1 при u 
30; Z 1 = 2 при u 
15…30; Z 1= 4 при u = 8…15.
Определение числа зубьев червячного колеса
Z 2 = Z 1 ∙ u. (5.1)
Полученное значение Z 2 следует округлить в меньшую сторону до ближайшего целого числа.
В стандартных редукторах число зубьев колеса изменяется в диапазоне от 31 до 84.
Определение приближенного значения скорости скольжения
При работе червячной передачи витки червяка скользят по зубьям червячного колеса. Приближенное значение скорости скольжения Vs (м/с):
Vs= 4,5 ∙ 10-4 ∙ n 1 ∙ 
, (5.2)
где n 1– частота вращения вала червяка, об/мин; T 2 – крутящий момент на валу колеса, Н∙м.
Выбор материалов и допускаемых напряжений
Материалы червячной пары
В связи с высокими скоростями скольжения и неблагоприятными условиями смазки материалы червячной пары должны обладать антифрикционными свойствами, износостойкостью и пониженной склонностью к заеданию.
Червяки в силовых передачах, как правило, изготавливают из сталей, термообработанных до высокой твёрдости, с последующим шлифованием и полированием.
Стали, рекомендуемые для изготовления червяков, виды их термообработки и механические характеристики приведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Марки сталей для червяков и их механические характеристики
| Марка стали | Термообработка | Твёрдость поверхности | Предел прочности
 , МПа
| Предел текучести
 , МПа
|
| 40Х 40ХН | Закалка | 48…54 HRC | 1 600 | 1 400 |
| 20X 12ХНЗА 25ХГТ | Цементация и закалка | 56…63 HRC | 1 150 | |
| 38ХМЮА | Азотирование | 57…67 HRC | 1 050 |
Выбор материала червячного колеса зависит от скорости скольжения Vs витков червяка по зубьям колеса.
В тихоходных малонагруженных передачах при малых скоростях скольжения (Vs < 2 м/c), а также в ручных приводах червячные колёса допускается изготавливать цельными из серого чугуна марок СЧ 15 или СЧ 21.
При скоростях скольжения Vs = 2…5 м/с для изготовления червячных колёс используют наиболее доступные марки из безоловянных бронз типа БрА9Ж4 или БрА9Ж4Л, имеющие хорошие механические характеристики, но невысокие противозадирные показатели.
При больших скоростях скольжения (Vs > 5 м/c)в ответственных передачах применяют дорогостоящие оловянно-фосфористые бронзы типов Бр010Ф1, Бр010Н1Ф1, характеризующиеся наилучшими противозадирными свойствами. Все бронзы, включающие в свой состав олово, сравнительно дороги и дефицитны, поэтому из них изготовляют только зубчатый венец, а колёсный центр изготовляют из серого чугуна или стали.
Допускаемые напряжения
