2010 국가직 7급 기계설계 문제 해설

기계설계정답(2017-10-29 / 251.7KB / 437회)

2010 국가직 7급 기계설계 해설 wirebox (2017-10-29 / 74.8KB / 498회)

기계설계 고 책형 1 쪽 기계설계 문 1. 기계요소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 외경이 같을 경우 중공축(hollow shaft)은 중실축(solid shaft)에 비해 더 큰 토크를 전달할 수 있다. ② 롤러 베어링의 수명은 등가하중의   승에 반비례한다. ③ 스퍼(spur) 기어에 비해 헬리컬(helical) 기어의 소음이 작다. ④ 삼각나사의 효율은 사각나사의 효율보다 낮다. 문 2. 미끄럼 베어링(sliding bearing)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 축에 대한 하중작용 방향에 따라 레이디얼(radial) 베어링과 스러스트(thrust) 베어링으로 나눌 수 있다. ② 미끄럼 베어링은 구름 베어링(rolling bearing)에 비해 충격에 약하다. ③ 미끄럼 베어링에서는 운전을 시작할 때 축과 베어링 메탈 사이에 유막이 늦게 형성되어 기동토크가 커지는 경우가 있다. ④ 미끄럼 베어링에서 윤활유의 점도가 높을수록, 하중이 낮을수록 유막이 두껍게 되어 마찰이 작아진다. 문 3. 중심거리가 200 mm인 한 쌍의 표준기어의 잇수가 각각 80, 20이다. 이 표준기어의 모듈(module)은? ① 1 ② 2 ③ 4 ④ 6 문 4. 스프링 상수가 10 N/mm인 스프링을 직렬로 연결하여, 50 N의 하중에 20 mm의 변형이 생기게 하려고 한다. 필요한 스프링의 개수는? (단, 스프링의 자중은 무시한다) ① 4 ② 5 ③ 6 ④ 8 문 5. 코일 스프링 설계시 고려해야 할 사항과 가장 관계가 적은 것은? ① 전단응력 ② 유효 감김수 ③ 좌굴 ④ 인장응력 문 6. 벨트전동에서 벨트의 장력이 비교적 크고 벨트의 속도가 낮아 원심력을 무시할 수 있는 경우, 미끄러짐 없이 운전 가능한 최대 유효장력을 라 하고 초장력을 라 할 때,   는? (단,    이며, 는 벨트와 풀리 사이의 마찰계수이며 는 접촉각이다) ① 0.9 ② 1.0 ③ 1.5 ④ 2.0 문 7. 회전수 N [rpm]으로 H [kW]의 동력을 전달하는 축을 플랜지 커플링으로 연결하였다. 플랜지에는 지름이 d [mm]인 Z개의 볼트가 체결되어 있으며 볼트들의 중심을 연결하는 원의 지름이 D [mm]이다. 볼트 재료의 허용압축응력을  [kgf/mm2], 허용 전단응력을  [kgf/mm2]라 하면, 볼트의 직경을 결정하는 설계식으로 옳은 것은? ①       × × ×   ②       × × ×   ③       × × ×   ④       × × ×   문 8. 비틀림 모멘트 T와 굽힘 모멘트 M을 동시에 받고 있는 중실 원형축에서 T: M ＝ 3 : 4라 할 때 축에 발생하는 최대굽힘응력 (max )과 최대전단응력(max )의 비는? ① max  max = 5 : 9 ② max  max = 9 : 8 ③ max  max = 8 : 9 ④ max  max = 9 : 5 문 9. 접촉면의 허용압력, 접촉면의 내경과 외경(축과 수직평면 기준) 및 마찰계수가 동일한 원판클러치와 원추클러치가 있다. 축 방향 으로 동일한 힘으로 밀 때, 두 클러치의 전달 토크의 비를 옳게 표시한 식은? (단, 원추클러치의 원추 꼭지각은 , 마찰계수는 이며, 원판클러치의 전달 토크를  , 원추클러치의 전달 토크를 라 한다) ①     sincos ②    sincos  ③    sincos  ④     문 10. 길이 400 mm, 단면적 500 mm2로 치수가 동일한 봉 2개가 그림과 같이 천정에 매달린 채 단단한 철판에 용접되어 아래쪽으로 하중 60 kN을 받고 있다. 봉이 늘어난 길이 δ [mm]는? (단, 봉A의 탄성계수는 100 GPa, 봉B의 탄성계수는 200 GPa이다) AB ＝ 500 mm2 EB=200 GPa A EA ＝ 100 GPa AA ＝ 500 mm2 60 kN B δ δ ① 0.08 ② 0.12 ③ 0.16 ④ 0.24 기계설계 고 책형 2 쪽 문 11. 기계도면에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 도면 기호 표시 ‘SR500’은 구의 반지름을 나타낸다. ② 기본 공차 ‘IT 5 ～ IT 9’는 게이지 제작 공차에 적용된다. ③ 도면 기호 표시 ‘C5’는 45 ° 모따기를 나타낸다. ④ 도면 기호 표시 ‘t5’는 판의 두께를 나타낸다. 문 12. 클러치 설계상의 유의점으로 옳지 않은 것은? ① 균형상태가 좋을 것 ② 단판클러치에서 회전 중심부분이 접촉되지 않도록 할 것 ③ 관성을 크게 하여 안정된 회전을 하도록 할 것 ④ 마찰에 의해 생긴 열을 충분히 발산할 것 문 13. A, B 기어의 회전수를 각각  ,  , 피치원의 지름을  ,  , 잇수를  , 라 할 때, A에 대한 B의 속도비 를 옳게 나타낸 것은? ①          ②          ③          ④          문 14. 체인 전동장치에서 스프로킷 휠의 회전수가 400 rpm, 잇수가 25, 체인의 피치가 15 mm일 때 체인의 평균속도[m/s]는? ① 2.5 ② 3.5 ③ 4.5 ④ 5.5 문 15. 구름 베어링의 기본 동적 부하용량에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 전동체의 영구 변형량과 궤도륜의 영구 변형량과의 합이 전동체 지름의 1/10,000배로 되는 하중을 뜻한다. ② 외륜을 고정하고 내륜을 회전시키는 조건을 기준으로 한다. ③ 33.3 rpm으로 500 시간의 수명을 유지할 수 있는 하중의 크기이다. ④ 106(100만) 회전의 수명을 유지할 수 있는 하중의 크기이다. 문 16. 파손이론에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 최대전단응력설에 의하면 1축 응력 상태에서 최대인장응력은 최대전단응력의 2배이다. ② 정하중 상태에서 일반적으로 전단변형에너지설에 의한 설계가 최대전단응력설에 의한 설계보다 안전하다. ③ 일반적으로 취성재료는 인장응력에 약하고, 연성재료는 전단 응력에 약하다. ④ 전단변형에너지설에 의하면 정수압과 같이 주응력들의 크기가 서로 같을 경우 응력값이 크더라도 항복에 영향을 미치지 않는다. 문 17. 축이 회전함에 따라 토크를 전달하는 키에 응력이 발생한다. 지름이 d인 원형축의 재료와 폭이 b인 평행키(묻힘키)의 재료가 동일할 경우 축과 키에 동일한 전단응력이 발생하기 위한 키의 길이는? ①   ②    ③    ④    문 18. 축간거리가 600 mm이고, 원동축이 1,200 rpm, 종동축이 600 rpm으로 외접하여 회전하는 원통 마찰차를 1 kN의 힘으로 밀어서 접촉 시킬 때, 최대 전달동력[kW]은? (단, 마찰계수는 0.2이다) ①  ②  ③  ④  문 19. 마찰계수가 일 때, 유효지름이  , 피치가 인 줄 나사의 자립 상태를 유지하기 위한 조건은? ①  ≧   ②  ≧   ③  ≧   ④  ≧   문 20. 그림과 같이 하중 를 받고 있는 양쪽 옆면 필릿(fillet) 용접에서 강판의 두께를 , 용접부의 허용전단응력을 라 할 때 용접 길이 을 계산하는 식은?        ①     ②      ③      ④    