El engranaje de tornillo sin fin pertenece al principio de transmisión de plano inclinado, y hay un desgaste severo en la superficie de los dientes conjugados. Para revelar el mecanismo de desgaste y realizar el engranaje acero-acero en el engranaje de tornillo sin fin espiral, se establece el modelo de rendimiento de engranaje de la superficie de los dientes conjugados basado en la teoría de geometría diferencial y el principio de engranaje, y el modelo de rendimiento de desgaste se infiere mediante el modelo de Archard y el rendimiento de engranaje microscópico. El rendimiento de desgaste de la superficie de los dientes conjugados se analiza a través del cálculo digital, la fricción pin-disco y las pruebas de desgaste, así como las pruebas de rendimiento del prototipo de engranaje de tornillo sin fin espiral. Los resultados muestran que hay buenas características de lubricación y resistencia al desgaste entre las superficies de los dientes conjugados, la cantidad de desgaste en el flanco derecho es el doble que en el flanco izquierdo, la profundidad de desgaste en el flanco cargado de la superficie del engranaje espiral es menor que en el flanco no cargado, así como se ha confirmado la viabilidad del engranaje acero-acero en el engranaje de tornillo sin fin.