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在弹簧的作用下，棘爪前端始终朝上， 嵌在棘轮的齿槽中。当发动机启动时，在连接轴作用下棘轮开始顺时针旋转，并带动棘爪一起旋转。在离合器销子的作用下，棘爪带动拨轮旋转，此时棘轮离合器处于合闸状态；当发动启动后，拨轮和棘爪达到一定的转速，在离心力的作用下，棘爪末端甩出，以离合器销子为圆心旋转，棘爪前端克服离合器弹簧的弹力后与棘轮齿槽槽底分离，棘爪处于脱开状态，棘轮和拨轮以各自的转速旋转，互不干涉。

棘轮离合器被广泛应用在自行车上，实现对自行车主动轮的单向传动。