Un arbre à vis sans fin, ou un engrenage à vis sans fin comme on l’appelle souvent, est un long type d’engrenage cylindrique qui fournit une surface sur laquelle les roulements à billes peuvent rouler. Ressemblant aux rayures d’une canne à sucre, cette tige a une crête surélevée qui s’enroule autour de la tige et s’étend de haut en bas. Ce type d’engrenage se trouve le plus souvent dans le fonctionnement interne d’un boîtier de direction sur une automobile.
Lorsqu’il est utilisé dans une application de moteur électrique, l’arbre à vis sans fin est couramment utilisé pour diminuer la vitesse d’un engrenage mené. Lorsque les dents d’un engrenage engagent l’engrenage à vis sans fin, l’engrenage tourne d’une dent d’engrenage pour chaque tour complet de l’engrenage à vis sans fin. La vitesse d’entraînement est réduite par le nombre de dents de l’engrenage mené. Par exemple, un engrenage à cinq dents verrait sa vitesse réduite d’un cinquième et un engrenage à 10 dents serait réduit d’un dixième.
Contrairement à un train d’engrenages conventionnel, l’arbre à vis sans fin ne peut pas être inversé pour augmenter la vitesse d’un engrenage mené. De tels ensembles peuvent être trouvés dans de nombreux outils et dispositifs électriques tels que les moteurs électriques de forage et les scies circulaires. On les retrouve également dans les équipements sportifs tels que les moulinets de pêche. De nombreux moulinets de pêche utilisent un arbre à vis sans fin pour faire fonctionner le vent au niveau de la ligne sur un moulinet de lancer d’appât, ainsi que pour faire fonctionner l’enrouleur de ligne sur un moulinet à tambour ou un moulinet à lancer rotatif.
En utilisant l’arbre à vis sans fin sur un moulinet de pêche, l’opérateur peut manivelle la poignée du moulinet à une vitesse confortable tandis que l’engrenage à vis sans fin ralentit son action à une vitesse gérable. Cette réduction de vitesse augmente également la puissance du moulinet pour combattre un gros poisson. L’avantage mécanique de ce type de machine simple permet l’utilisation de petits moulinets de pêche pour poursuivre des poissons plus gros.
Bien qu’il soit d’usage d’utiliser de la graisse pour lubrifier les engrenages, l’arbre à vis sans fin fonctionne à des niveaux de performance de pointe avec une huile très lourde utilisée comme lubrifiant. La fluidité de l’huile lourde permet aux engrenages de rouler en douceur les uns contre les autres, tandis que la graisse a tendance à devenir collante et à provoquer des mouvements erratiques. Dans certaines machines, le mélange d’huile lourde et de graisse légère est combiné pour lubrifier les engrenages. Quelle que soit la configuration, un engrenage à vis sans fin propre et correctement entretenu produira les meilleurs résultats.