헤링본기어 vs 더블 헬리컬기어: 릴리프 갭 유무가 가공성과 콤팩트함을 가른다

기계적 동력전달계: 원동축(전동기 등 원동기)→피동축(기계장치) 운동·토크·동력 전달. 4대 드라이브: 기어·벨트·체인·로프. 기어 드라이브: 단거리 정전달 선호, 임의 각도·평면 전달 가능. 4대 기본 기어: 스퍼(평행축, 직선치), 헬리컬(평행축, 나선치), 베벨(교차축), 웜(직교·비교차축).

스퍼기어 돌발 접촉→충격 하중 문제, 헬리컬기어 나선치로 점진적 접촉·고부하·저진동 해결. 단, 헬리컬 나선치→축방향 스러스트 하중 발생→베어링 대형화, 최고속도 제한. 스러스트 제거하면서 나선치 장점 유지하는 해법: 헤링본기어(Herringbone Gear) 또는 더블 헬리컬기어(Double Helical Gear).

둘 다: 기어 블랭크 양반에 동일 모듈·치수·나선각, 반대 방향 나선으로 치절삭 → 양반 스러스트 상쇄. 단, 구조·가공 차이 존재.

• 더블 헬리컬기어: 양반 사이 작은 릴리프 갭(Relief Gap) 존재 → 좌나선치-우나선치 비접촉.
• 헤링본기어: 갭 없음 → 좌나선치-우나선치 직접 접촉.

헤링본기어 vs 더블 헬리컬기어 상세 비교표

핵심 기술 포인트 심층 해설

릴리프 갭 유무(Presence of Relief Gap)

핵심 차별화 요소. 헤링본: 갭 없음→좌우 나선치 물리적 접촉. 더블 헬리컬: 소형 갭(2~10cm) 유지→좌우 나선치 분리.

가공 난이도(Difficulty in Manufacturing)

헤링본: 치절삭 시 커터가 접합부 넘어 이동 금지. 오버스텝 시 타반에 원치 않는 홈 발생(중간 공간 없음). → 전용 가공기 필수, 고난도.
더블 헬리컬: 릴리프 갭이 커터 이탈 공간 제공 → 자유 가공 가능. 호빙/셰이핑/밀링 범용 가공 가능. → 가공 용이→비용 낮음(헤링본 대비 소폭 저가).

축방향 폭(Axial Width)

기어 폭=치아 강도·전달용량 직결. 동일 기어폭·타조건 시:
헤링본: 갭 없음 → 치폭=기어폭 최대 확보 → 전달용량 우위. 역으로 동일 전달용량이면 더 얇은 헤링본기어 가능 → 공간 제약 기계장치에 최적.
더블 헬리컬: 갭만큼 치폭 손실 → 전달용량 상대적 열세 또는 동일 용량 시 더 두꺼운 기어 필요.

1. Design of Machine Elements - V.B. Bhandari (4th ed., McGraw Hill)
2. Machine Design - R.L. Norton (5th ed., Pearson)
3. A Textbook of Machine Design - R.S. Khurmi & J.K. Gupta (S. Chand, 2014)