变速器要实现无冲击换挡必须使待啮合齿轮的圆周速度相等吗，为什么不能是转速相等？

变速器实现无冲击换挡,需要使待啮合齿轮的圆周速度相等,而不是转速相等。这是因为:

1. 圆周速度决定了齿轮传递的动力和扭矩。如果圆周速度不相等,那么啮合时动力和扭矩会突然改变,产生冲击感。而转速只是角速度,和动力大小无直接关联,所以转速相等不能保证动力传递平稳。

2. 圆周速度相等意味着齿轮边圆周运动的线速度相同。这样,当齿轮开始啮合时,驱动齿轮和从动齿轮的齿面相对运动速度为零,可以实现无滑移啮合,避免产生冲击。如果只是转速相等,齿轮边缘线速度不同,那么齿轮啮合时必然产生滑移,引起较大噪音和振动。

3. 实际工作情况下,齿轮总是从一个转速连续变化到另一个转速。如果实现无冲击换挡,那么在换挡过程中,驱动齿轮和从动齿轮的圆周速度应尽量连续且平滑地达到匹配,这需要复杂的换挡机构和控制系统。而仅仅使转速"突然"达到匹配是不现实的,必然产生较大的转速变化率,引起较强的冲击感。

4. 从动力学的角度,圆周速度的平稳变化可以产生平滑的加速度变化和扭矩变化。而转速的突变必然引起较大的加速度变化,使系统感到震动和冲击。

所以,无冲击换挡关键是通过复杂的变速机构和控制,使驱动齿轮和从动齿轮的圆周速度连续、平稳地达到匹配。这是因为圆周速度直接决定了动力和扭矩的传递,以及齿轮啮合时的滑移情况,它的平稳控制是避免换挡冲击的物理基础。转速的匹配是远远不够的,转速的突变反而会引起较大冲击。