일반 기어는 위 그림과 같이 호브 축과 기어 축이 수직이 되도록 하여 기어를 가공합니다. 헬리컬기어는 위의 호브를 비틀림각만큼 틀어서 기어를 가공하게 됩니다.
위 그림은 잇수가 19개인 헬리컬 기어를 펼친 그림입니다. AB 단면이 치직각 단면이고 AC 단면이 축직각 단면이 됩니다. 헬리컬 기어는 비틀림각에 의해 만들어지는 직선 AB의 길이보다 피치원 지름이 되는 직선 AC의 길이가 더 커짐을 알 수 있습니다. 즉, 헬리컬 기어는 일반기어보다 피치원 지름이 커집니다.
Dp: 헬리컬기어 피치원 지름, m: 치 직각 모듈, Z: 기어 톱니 수, β: 비틀림 각
위 식으로 헬리컬 기어의 피치원 지름을 구할 수 있습니다.
Ms: 축 직각 모듈, Mn: 치 직각 모듈, β: 비틀림 각
위 식으로 헬리컬 기어의 축직각 모듈 값을 구할 수 있습니다.
위 그림의 세개의 직각 삼각형(△OAC, △OAB, △ABC)에서 축직각 압력각을 유도할 수 있습니다.
αs: 축 직각 압력각, αn: 치 직각 압력각, β: 비틀림 각
위 식으로 헬리컬 기어의 축직각 압력각을 구할 수 있습니다.
Xs: 축 직각 전위 계수, Xn: 치 직각 전위 계수, LX: 전위 거리, Ms: 축 직각 모듈, Mn: 치 직각 모듈, β: 비틀림 각
위 식으로 헬리컬 기어의 축직각 전위계수를 구할 수 있습니다.