El embrague de sobrevelocidad, o rueda libre, es una especie de pieza universal con un carácter de transmisión unidireccional, y se utiliza ampliamente en maquinaria. Los embragues de sobrevelocidad de rodillos y los embragues de sobrevelocidad de palas tienen desventajas como baja capacidad de carga, baja rigidez torsional y corta vida útil. Por estas razones, los estudios sobre embragues de sobrevelocidad de alto rendimiento siempre han sido el foco de los investigadores. En este documento, se propone un nuevo tipo de embrague de sobrevelocidad de palas de doble arco que supera las desventajas de mala capacidad de transmisión y baja rigidez que se encuentran en los embragues de sobrevelocidad tradicionales. Se establece el modelo mecánico del embrague de sobrevelocidad de palas de doble arco, se deducen las fórmulas de cálculo de las condiciones de acoplamiento del embrague de sobrevelocidad y las condiciones de sobrevelocidad, y también se deducen las fuerzas del anillo exterior, el rodillo y la rueda estelar interior del embrague de sobrevelocidad. Se comparan el estrés de contacto y el par de transmisión del embrague de sobrevelocidad con los del embrague de sobrevelocidad de rodillos y el embrague de sobrevelocidad de palas. Los resultados muestran que el embrague de sobrevelocidad propuesto tiene la mayor capacidad de carga, que es 5.75 veces la del embrague de tipo rodillo y 2.1 veces la del embrague de tipo pala. El experimento muestra que el embrague de sobrevelocidad propuesto tiene condiciones de unión confiables en estado libre de aceite y sumergido en aceite, y la condición de sobrevelocidad es sensible, lo que indica la efectividad del embrague de sobrevelocidad de palas de doble arco. Se diseñan y fabrican el embrague de sobrevelocidad de rodillos y el embrague de sobrevelocidad de palas de doble arco con los mismos parámetros geométricos, y se lleva a cabo la prueba de rigidez torsional de los tres tipos de embragues de sobrevelocidad. Los resultados muestran que la rigidez torsional del embrague de sobrevelocidad de palas de doble arco es la mayor, que es 4.6 veces la del embrague de sobrevelocidad de rodillo y 6.2 veces la del embrague de sobrevelocidad de palas.