A.- Le 22 juillet 1995, K._ a été victime d'un accident non professionnel : il est tombé sur la chaussée et s'est blessé à l'épaule droite. Consulté immédiatement après, le docteur A._ du Centre hospitalier X._ a posé le diagnostic de luxation de l'articulation acromio-claviculaire droite stade I à II sans fracture, et prescrit une incapacité de travail de 100 %. A l'époque des faits, K._ était inscrit au chômage et travaillait temporairement comme aide-mécanicien au service de Y._. A ce titre, il était assuré auprès la Caisse nationale suisse en cas d'accidents (CNA), qui a pris en charge le cas.
En dépit des traitements prodigués et d'une cure à la Clinique Z._, l'assuré n'a jamais pu reprendre normalement son travail en raison de douleurs persistantes à l'épaule droite. Le docteur B._ a dès lors proposé d'intervenir chirurgicalement. Le 7 août 1996, l'assuré a subi une résection du tiers distal de la clavicule droite. Bien que le docteur B._ ait initialement constaté une évolution favorable du cas, l'assuré s'est à nouveau plaint de douleurs après avoir repris son travail à 50 % le 28 octobre 1996. Son employeur l'a licencié pour le 1er novembre 1996. L'assuré a alors été examiné tour à tour par le docteur C._, médecin d'arrondissement de la CNA, et le docteur D._, chirurgien orthopédique à la Clinique W._. Dans leurs rapports respectifs (notamment des 4 février 1998 et 26 mars 1997), ces médecins ont conclu que sous réserve des travaux de force ou des travaux exigeant des mouvements au-dessus la tête, l'assuré était à même d'exercer à plein temps une activité adaptée (ouvrier dans l'industrie légère ou employé de bureau).
Sur la base de ces pièces médicales et après avoir procédé à une enquête économique, la CNA a accordé à K._ une rente LAA fondée sur une incapacité de gain de 20 %, ainsi qu'une indemnité pour atteinte à l'intégrité d'un taux de 5 % (décision du 7 juin 2000). Saisie d'une opposition de l'assuré, la CNA l'a écartée dans une nouvelle décision du 11 juillet 2000.
B.- Par jugement du 27 mars 2001, le Tribunal des assurances du canton de Vaud a rejeté le recours formé par l'assuré contre la décision sur opposition de la CNA.
C.- K._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement dont il requiert l'annulation. Il conclut, sous suite de frais et dépens, à ce que la cause soit renvoyée à la CNA afin que cette dernière fixe son incapacité de gain à 50 % et lui verse une indemnité pour atteinte à l'intégrité d'un taux de 25 % au moins.
La CNA conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales ne s'est pas déterminé.

Considérant en droit :
1.- Le litige porte aussi bien sur le taux de la rente d'invalidité que sur celui de l'indemnité pour atteinte à l'intégrité.
Sur ces deux points, le jugement entrepris expose correctement les dispositions légales et les principes jurisprudentiels applicables, de sorte qu'on peut y renvoyer.
2.- Le recourant conteste disposer d'une capacité de travail de 100 % dans une activité professionnelle même légère, les séquelles accidentelles qu'il présente à son épaule droite l'empêchant d'utiliser normalement son bras droit. A l'appui de son recours, il produit plusieurs certificats médicaux (des docteurs E._, F._ et G._).
3.- a) Après l'intervention chirurgicale du mois d'août 1996, le docteur C._, médecin d'arrondissement de la CNA, a examiné l'assuré à plusieurs reprises, notamment les 4 octobre 1996, 22 janvier 1997 et 4 février 1998. Il a pu constater que l'amplitude des épaules était symétrique, que l'hypothèse d'une lésion de la coiffe des rotateurs était à exclure et qu'en dépit d'une résection assez ample à laquelle venaient s'ajouter des calcifications osseuses, l'opération n'avait entraîné aucune instabilité clinique de la clavicule; subsistaient en revanche des douleurs résiduelles à l'extrémité de la résection et une minime atrophie globale de l'épaule droite (rapport du 4 février 1998). Le docteur D._, qui a vu le recourant deux fois, a consigné des observations similaires dans ses rapports des 26 mars 1997 et 4 juin 1998. Tous deux ont pareillement estimé la capacité de travail résiduelle de K._ à 50 % dans son ancienne activité d'aide-mécanicien et à 100 % dans une occupation plus adaptée ne nécessitant pas d'efforts répétitifs ou des mouvements du bras droit au-dessus de l'horizontale.
b) Rendus au terme d'une étude fouillée du dossier médical de l'assuré et à l'issue de plusieurs examens cliniques effectués à quelques mois d'intervalle, les rapports des docteurs C._ et D._ remplissent toutes les exigences auxquelles la jurisprudence soumet la valeur probante de tels documents (<ref-ruling> ss consid. 3a et 3b/ee) et contrairement à ce que prétend le recourant, il n'existe aucune raison de s'en écarter.
Dans leurs certificats respectifs, les docteurs F._ et E._ font état de séquelles douloureuses à l'épaule droite et d'une limitation fonctionnelle en abduction et en antépulsion. Or, ces constatations ne diffèrent nullement de celles faites par les docteurs C._ et D._; elles ont par ailleurs été prises en considération par ces derniers dans leur évaluation de la capacité de travail de K._, ainsi que dans le choix des activités encore accessibles à celui-ci. Quant à l'avis du docteur G._, il n'est guère plus détaillé en ce qui concerne le tableau clinique du recourant. En tout état de cause, insuffisamment motivées et muettes sur l'aptitude de l'assuré à travailler de manière générale, ces appréciations médicales ne permettent pas de douter du bien-fondé des conclusions auxquelles sont parvenus les docteurs C._ et D._. Au demeurant, quand bien même l'état de santé de K._ se serait aggravé dans le cours de l'année 2001 comme semble l'indiquer le docteur G._, cette circonstance ne serait pas déterminante parce que seul est décisif l'état de fait existant au moment où la décision litigieuse a été rendue. Les faits survenus postérieurement et qui ont modifié la situation doivent normalement faire l'objet d'une nouvelle décision administrative (<ref-ruling> consid. 1b et les arrêts cités).
On peut dès lors retenir - sans qu'il soit encore nécessaire d'inviter les docteurs C._ et D._ à donner un avis complémentaire comme le demande le recourant (cf. <ref-ruling> consid. 4b) - que ce dernier jouit d'une capacité de travail entière dans une activité adaptée, sous les réserves décrites par les médecins précités.
c) Pour le surplus, le calcul de la perte de gain auquel a procédé l'intimée n'apparaît pas critiquable.
Le revenu d'invalide, arrêté à 3850 fr. par mois (13e salaire compris), se fonde en effet sur des activités qui sont compatibles avec limitations fonctionnelles du recourant (cf. les descriptions de poste de travail nos 1370, 2260, 2261, 3552 et 5821). Quant au revenu présumable sans invalidité de 4875 fr. - montant correspondant au salaire mensuel que l'assuré aurait réalisé en 1995 comme serveur au Café-restaurant V._ où il avait travaillé de 1992 à 1994 -, il n'a jamais donné lieu à aucune discussion de la part du recourant.
4.- Il reste à examiner si ce dernier peut prétendre une indemnité pour atteinte à l'intégrité d'un taux sensiblement plus élevé à celle qui lui a été accordée.
Des divers examens qu'il a effectués, le docteur C._ a retenu que les troubles résiduels présentés par l'assuré correspondaient à une arthrose de l'articulation acromio-claviculaire droite de degré moyen à grave, et fixé le taux de l'atteinte à l'intégrité à 5 %. Ce taux est conforme à la table 5.2. relative aux atteintes à l'intégrité résultant d'arthroses et représente le taux minimum prévu en cas d'arthrose acromio-claviculaire grave (5-10 %). L'évaluation du docteur C._ ne souffre dès lors aucune critique.
Le recours se révèle donc en tous points mal fondé.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances
prononce :
I. Le recours est rejeté.
II. Il n'est pas perçu de frais de justice.
III. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au Tribunal
des assurances du canton de Vaud et à l'Office
fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 20 mars 2002
Au nom du
Tribunal fédéral des assurances
La Présidente de la IVe Chambre :
La Greffière :