К ступенчатому валу из стали Ст3 с отношением диаметров D/d = 2 приложены крутящие моменты, как показано на рисунке 1. Из условия прочности при кручении определить диаметры вала. Построить эпюру углов закручивания.

I. Определение внутренних усилий и напряжений.
В жёсткой заделке на валу возникает реакция R, которую мы не будем определять, так как будем находить внутренние усилия на участках вала, рассматривая его со свободного конца. Разобьём вал на четыре участка, начиная с левого конца: I, II, III и IV. Методом сечений будем находить усилия на каждом из участков вала, начиная со свободного конца (рисунок 2, а).