レイヤーの立体的な回転

真横に伸ばした腕を立体的にクルクル回すアニメーションを作りたいです。
イラストを体と腕とでpngで別々に書き出し、腕だけ動きをつけたいと思っています。

https://youtu.be/leMHZsarRqc
この動画の1:17のような動きになります。

この場合、どのようにアニメーションをつければ良いんでしょうか？
腕の方にあたる部分にアンカーポイントを置き、Z回転とY回転にアニメーションを付けて無理やり回転させてみたのですが不自然になってしまい…

よろしくお願いします。