Рациональное расположение колес — расположение, при котором максимальное значение крутящего момента на валу — наименьшее из возможных. Анализируя эпюру касательных напряжений (рис.2.1) можно отметить, что наибольшие напряжения возникают на поверхности вала, в центральной части они значительно меньше и на продольной оси равны нулю. Следовательно, в сплошном валу материал, находящийся в центральной части в значительной степени недогружен, его вклад в прочность вала мал. Поэтому рациональным для валов считается кольцевое сечение.