本发明公开了一种基于离合变换的跃水海豚推进机构，包括机架、设置在机架上的内轴、外轴、滚珠丝杠内外轴离合机构、与内轴和外轴连接的偏心调幅机构、与偏心调幅机构连接的正弦摆动机构。本发明通过位于机架底部的丝杠实现内外轴花键的啮合与分离两种状态，此两种状态分别为调幅与正弦摆动。在内外轴花键分离时进行调幅。位于机架右端的是一套曲柄滑块机构以实现摆杆的正弦摆动。本发明机构中基于花键离合的内外轴机构实现了调幅与摆动使用同一直流伺服电机作为动力源，使得结构更紧凑，凸轮副实现了无级电动调幅。