機械式調速器主要由飛重3、滑動套筒4及調速彈簧5組成，如圖2.88所示。飛重3安裝在飛重架2上通過轉軸1由柴油機驅動高速回轉。由飛重3和彈簧5組成的轉速感應元件按力平衡原理工作。當柴油機發(fā)出的功率與外界負荷剛好平衡時，其轉速穩(wěn)定下飛重產(chǎn)生的離心力與彈簧5的預緊力平衡，油量調節(jié)桿8也停留在某一供油量位置，如圖2.88中實線所示。若外界負荷突然減少，柴油機發(fā)出的功率就大于外界負荷而使轉速升高，這時飛重的離心力將大于彈簧的預緊力而使套筒4上移，增加彈簧5的壓縮量，同時通過角桿拉動油量調節(jié)桿8以減少供油量。當調節(jié)過程結束時柴油機的功率與外界負荷在彼此都減小了的情況下恢復平衡，調速器的飛重穩(wěn)定在圖2.88所示虛線位置，它的離心力和調速彈簧的作用力也在彼此都都增長的情況下達到新的平衡狀態(tài)。當外界負荷突然之間時，調速器的動作與上述相反，飛重離心力與彈簧作用力在彼此都減小的情況下達到平衡狀態(tài)。

　　由上述可知，這樣調速器不能保持柴油機在調速器前后的轉速不變。當外負荷減少后，調節(jié)后的轉速要比原轉速稍高；而當外負荷增加時，調節(jié)后的轉速要比原轉速稍低。產(chǎn)生這種轉速差的根本原因在于感應元件與油量調節(jié)機構之間采用了剛性連接，當外負荷減少時供油量必須相應的減少才能保持轉速穩(wěn)定，因此調油桿必須右移減油，這就必然會同時增大了調速彈簧的壓縮量而使彈簧壓力變大，因而與彈簧力平衡的套筒推力以及飛重離心力也必須相應增加。上述平衡條件只有在柴油機的轉速低于原轉速時才能達到。顯然，轉動調節(jié)螺釘7可改變調速彈簧5的預緊力，從而可改變柴油機的設定轉速。機械調速器的工作能力較小，其靈敏度和精度均較差，但其結構簡單，維護方便，多用于中、小型柴油發(fā)電機。