试求弹簧的许可切应力

全长为l，两端面直径分别为d1，d2的圆台形杆，在两端各承受一外力偶矩Me，如图所示。试求杆两端面间的相对扭转角。

长度相等的两根受扭圆轴，一为空心圆轴，一为实心圆轴，两者的材料相同，受力情况也一样。实心轴直径为d；空心轴的外径为D，内径为d0，且d0/D=0.8。试求当空心轴与实心轴的最大切应力均达到材料的许用切应力（τmax=[τ]），扭矩T相等时的重量比和刚度比。