一根等直桿受力如圖所示。已知桿的橫截面面積A和材料的彈性模量E。試作軸力圖，并求桿端點D的位移。

試求圖示階梯狀直桿橫截面1-1，2-2和3-3上的軸力，并作軸力圖。若橫截面積A=₁200mm²，A₂300mm²，A₃=400mm²，并求各橫截面上的應力。

圖中所示的軸，作勻速轉動，轉速n=200r/min，軸上裝有五個輪子，主動輪2輸入的功率為60kW，從動輪1、3、4、5依次輸出18kW、12kW、22kW和8kW。材料為鋼，其許用切應力[τ]=20MPa，切變模量G=8×10⁴MPa，單位長度桿的許用扭轉角[θ]=0.25º/m。試按強度條件及剛度條件選擇此實心圓軸的直徑。

傳動軸如圖所示，其轉速n=300r/min，主動輪A輸入的功率P₁=500kW；若不計軸承摩擦所耗的功率，三個從動輪B、C、D輸出的功率分別為P₂=150kW，P₃=150kW，P₄=200kW。該軸是用45號鋼制成的空心圓截面桿，其內(nèi)外直徑之比α=1/2。材料的許用切應力[τ]=40MPa，其切變模量G=8×10⁴MPa。單位長度桿的許用扭轉角[θ]=0.3º/m。試作軸的扭矩圖，并按強度條件和剛度條件選擇軸的直徑。