Муфта обеспечивает вращение двух валов с разными скоростями с одной скоростью путем приложения крутящих моментов, которые стремятся ускорить один вал и замедлить другой. Наиболее распространенным способом выполнения этого действия муфтой является поверхностное трение. Такая муфта может работать в одном из следующих режимов движения:
Выключено: муфта не оказывает никакого трения.
Включено, но разблокировано: муфта прикладывает кинетическое трение, и два вала крутятся с разной скоростью.
Включено и заблокировано: муфта прикладывает статическое трение, и два вала вращаются вместе.
Муфта состоит из сопряженных фрикционных поверхностей, перекрывающихся друг с другом и соединенных с обеих сторон с валом. Если муфта выведена из зацепления, фрикционные поверхности не имеют контакта и валы вращаются независимо. Для сцепления с муфтой контакт между двумя поверхностями наводится путем приложения давления, перпендикулярного поверхностям муфты. Две поверхности, находящиеся в контакте и перемещающиеся относительно друг друга, испытывают кинетическое трение, которое заставляет их сужать свою относительную скорость. Трение уменьшает относительное движение между двумя пластинами сцепления и их соединенными валами. При некоторой критической комбинации пониженной относительной скорости и давления (нормальной силы) муфта блокируется, так что два вала вращаются с одинаковой скоростью. Валы остаются зафиксированными вместе до тех пор, пока передаваемый крутящий момент остается меньше статического трения, которое пропорционально приложенной нормальной силе. Если муфта разблокируется, но все еще находится в зацеплении, она снова прикладывает кинетическое, а не статическое трение.
Переход между разблокированными и заблокированными состояниями является прерывистым. Моделирование события блокировки или разблокировки сцепления требует поиска правильной комбинации давления и крутящего момента, действующих на сцепление. События блокировки и разблокировки определяются во время моделирования посредством повторного и точного обнаружения пересечения нуля. Сведения о моделировании событий и решении ограничений вместе с динамикой в Simscape™ моделях см. в разделе Моделирование рабочего стола.