Стальной вал жестко закреплен одним торцом, нагружен сосредоточенными (М1, М2, М3) парами сил и равномерно распределенными моментами сил интенсивностью m. Плоскость действия пар сил перпендикулярна продольной оси стержня.

Стальной вал жестко закреплен одним торцом, нагружен сосредоточенными (М₁, М₂, М₃) парами сил и равномерно распределенными моментами сил интенсивностью m. Плоскость действия пар сил перпендикулярна продольной оси стержня. Схема нагружения вала представлена на рис.

Требуется:

1. Определить крутящий момент в поперечных сечениях стержня, построить эпюру крутящего момента.
2. При заданном допускаемом касательном напряжении из условия прочности определить диаметр стержня.
3. Определить углы закручивания поперечных сечений стержня, построить эпюру угла закручивания.
4. Найти наибольший относительный угол закручивания.

Исходные данные: схема; М₁ = 200 Н*м; М₂ = 300 Н*м; М₃ = 100 Н*м; a = b = c = 0,5 м; m = 200 Н*м/м; G = 0,8·*10⁵ МПа; [τ] = 80 МПа.