机械离心调速器有卧式和立式两种，主要构件是钝盘、飞铁、调速弹簧、调整螺钉和传动拉杆等。转速在额定值时，飞铁的离心力与调速弹簧的张力平衡。当转速高于额定值时，飞铁离心力增大超过弹簧的张力，使飞铁张开带动拉杆减少油门，柴油机自动恢复额定转速。

相反，当转速低于额定值时，飞铁向内靠拢，带动拉杆增大油门，使柴油机增速。机械调速器的原理是采用了具有一定质量的，与调速弹簧相平衡的飞锤或钢球做为驱动元件，当转速发生变化时，离心力的变化使得飞锤张开或闭合，驱动推力盘轴向运动，推力盘上连接有供油齿条，这样可以改变油泵柱塞的供油行程，从而改变供油量，当离心力与调速弹簧达到相互平衡时，使供油量达到一个稳定值，使转速稳定在这个平衡位置。当转速或调速弹簧的预紧力发生变化时，调速系统回改变供油量使转速稳定在相应的工况下。