Для ступенчатого стержня необходимо построить эпюру крутящих моментов, эпюру условных касательных напряжений как функцию параметра сечения d, из условия прочности найти искомое значение d.

Разбиваем вал на участки. Определяем крутящие моменты на каждом участке.

I участок 0 z₁ 2l

T₁ = 2M m ∙ z₁

T₁(0) = 2M = 12 кH∙м

T₁(2l) = 2M m ∙ 2l = 12 кH∙м

II участок 0 z₂ l

T₂ = 2M m ∙2l + М

T₂ (0) = 3M m ∙ 2l = 6 кH∙м

T₂ (l) = 3M m ∙ 2l = 6 кH∙м

Строим эпюру крутящих моментов.

Подберем размеры поперечного сечения вала из условия прочности.

сплошное сечение

- полярный момент ...