Un arbre d’hélice est un dispositif sur lequel une hélice est fixée et transfère la puissance du moteur à l’hélice. Cette terminologie est généralement utilisée lorsqu’on parle d’une hélice de navire ou de bateau, car la version d’un avion est généralement montée sur un moyeu. L’arbre d’hélice va du moteur à travers un joint dans une application de moteur inboard. Il passe ensuite à travers la coque et dans un palier juste devant l’hélice. L’arbre doit fonctionner correctement et droit, sans courbure, sinon il fera vibrer le navire et usera prématurément les roulements et les joints.
L’arbre d’hélice est généralement en acier trempé et comprend une cannelure à l’extrémité de l’arbre où l’hélice est montée. Cette cannelure permet à l’hélice d’être montée sur l’arbre sans glisser ni tourner librement. Avec la cannelure, une section filetée de l’arbre incorpore un écrou et une rondelle pour serrer et fixer l’hélice à l’arbre. Cet écrou est généralement un écrou à château, qui ressemble à la tour d’un château et utilise une goupille fendue. La goupille est placée à travers un trou percé à travers l’arbre, puis pliée pour empêcher l’écrou de se desserrer ou de reculer.
Dans une application de moteur hors-bord, le principe de l’arbre d’hélice reste le même, mais à une échelle beaucoup plus courte. L’arbre sur un moteur hors-bord fonctionne à partir d’un engrenage biseauté dans l’unité inférieure du moteur, à travers un roulement scellé et hors du carter. Le même système de cannelures est utilisé pour retenir l’hélice comme avec l’écrou crénelé.
Dans de nombreux systèmes hors-bord, une goupille de cisaillement est utilisée pour empêcher un objet d’entrer en contact avec l’hélice et de casser l’arbre d’hélice. Une goupille de cisaillement est une petite goupille en forme de boulon métallique qui est faite de métal plus tendre que l’arbre d’hélice. Lorsque l’hélice entre en contact avec un objet dur comme un rocher ou une grosse pierre sous-marine, la goupille se cisaille. Cela permet à l’arbre de continuer à tourner pendant que l’hélice reste immobile.
Il est facile de soulever l’unité inférieure du moteur hors de l’eau et d’installer une nouvelle goupille de cisaillement avec de petits outils à main. Une fois la goupille remplacée, le bateau peut à nouveau être utilisé. Sans la goupille de cisaillement, l’arbre pourrait être gravement endommagé ou l’hélice pourrait être cassée ou endommagée au-delà de l’utilisation.