2012 국가직 7급 기계설계 문제 해설 - 2012.7.28.

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2012 국가직 7급 기계설계 해설 wirebox (2017-10-29 / 77.0KB / 596회)

기계설계 인 책형 1 쪽 기계설계 문 1. 축과 구멍의 공차역(tolerance zone)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 축의 경우 a ～ h 공차역에서는 위치수 허용차가 기초 허용 치수가 되며 그 값은 음수(－)이다. ② 구멍의 경우 A ～H 공차역에서는 위치수 허용차가 기초 허용 치수가 되며 그 값은 음수(－)이다. ③ 축의 경우 j ～ zc 공차역에서는 아래치수 허용차가 기초 허용 치수가 되며 그 값은 양수(＋)이다. ④ 구멍의 경우 J ～ZC 공차역에서는 위치수 허용차가 기초 허용 치수가 되며 그 값은 음수(－)이다. 문 2. 다음 그림과 같이 비틀림 모멘트가 작용하는 두 개의 정사각형 단면의 판을 두 가지 필렛용접 방식으로 결합하려고 할 때, 가장 큰 전단응력이 작용하는 위치는? (단, 용접부 목두께 치수는 모두 동일하다) 용접선 용접방식 A 용접방식 B 비틀림모멘트가 작용하는 두판의 용접이음 a c d b 용접선 ① a ② b ③ c ④ d 문 3. 재료와 바깥지름()이 같은 중공축과 중실축에 비틀림 모멘트만 작용할 때, 허용 전단 응력을 견딜 수 있는 비틀림 모멘트의 크기가 중실축이 중공축에 비해 16배가 되는 중공축의 안지름은? ①      ②      ③      ④      문 4. 다음 내용에 대한 설명으로 옳은 것은? 동일한 동력을 전달하는 동일한 두 축 A와 B의 운전속도가 각각 100 rpm과 1000 rpm 이다. ① 축 A에 더 큰 토크가 작용한다. ② 축 A의 고유진동수가 더 크다. ③ 축 A가 덜 비틀린다. ④ 축 A의 허용 비틀림 응력이 더 크다. 문 5. 구름 베어링의 수명에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 볼 베어링에 작용하는 동적 등가하중을 2배로 증가시키면 수명은   배로 감소한다. ② 회전축을 설계할 때, 베어링에 작용하는 하중이 작아지도록 설계하여야 베어링 수명이 길어져 유지보수비용이 적게 든다. ③ 베어링의 기본 정격수명이란 기본 동 정격하중의 크기에 해당 하는 등가하중이 작용하는 경우, 90 %의 신뢰도를 갖고 100만 회전하는 것을 기준으로 정한다. ④ 회전속도를 2배로 증가시키면 수명은   배로 감소한다. 문 6. 다음 그림과 같이 스프링 상수가 인 접시스프링(disk spring)을 8개 겹쳐 놓았다. 이 때 조합된 스프링의 상당스프링 상수 는? (단, 접시스프링에 가해지는 힘은 스프링이 선형으로 변형되는 영역에 있다고 가정한다) ①  ②   ③   ④   문 7. 리벳이음에서 리벳 지름을 크게 할 때, 판의 효율( )과 리벳의 효율( )의 변화에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 리벳 지름이외의 조건은 모두 동일하다) ① 과 가 모두 증가한다. ② 과 가 모두 감소한다. ③ 은 증가하고 는 감소한다. ④ 은 감소하고 는 증가한다. 문 8. 동일 평면 내에서 교차하는 두 축 사이의 동력을 전달하는 외접 원추마찰차에서 원동차와 종동차의 원추각(꼭지각의 절반)이 각각  , 이고 두 원추각의 합이 90° 일 때, 원동차에 대한 종동차의 회전속도비는? ① tan  ② sin ③ tan  ④ sin 문 9. 토션바(torsion bar)의 길이를 원래길이의   로 줄였다. 동일 비틀림 강성이 유지되도록 토션바의 원형단면봉 지름을 설계 변경하였다면 토션바의 부피는 몇 배가 되는가? ①  ②   ③   ④   4 4 4 4 기계설계 인 책형 2 쪽 문 10. 다음 그림과 같은 복식 블록 브레이크에서 드럼의 지름을 , 조작력 P에 의해 양 레버 1, 2의 끝에 작용하는 힘을 각각  ,  , 양 마찰면에 작용하는 수직하중을  , 라 하면, 드럼이 우회전 하는 경우 제동토크 는? (단, 는 마찰계수이고 표시된 모든 변수는 0이 아니다)       P     회전 방향   ①         ②         ③          ④         문 11. 축간거리가 인 벨트전동장치에서 원동 풀리 지름이  , 종동 풀리 지름이 라 하면 바로걸기(평행걸기)로 했을 때와 엇걸기(십자걸기)를 했을 때의 벨트 길이 차이를 구하는 근사식은? ①   ②   ③   ④   문 12. 링기어, 유성기어, 태양기어로 이루어진 단순한 유성기어장치에서 링기어는 잇수가 84개이고 모듈이 2이며, 유성기어는 잇수가 24개 일 때, 유성기어와 태양기어 간의 중심거리[]는? (단, 모든 기어는 표준기어이고 백래쉬는 없는 것으로 한다) ① 27 ② 30 ③ 54 ④ 60 문 13. 다음은 3차원 응력상태에 있는 축의 주응력이다. 이 때 재료의 파손이론 중 최대전단응력설에 따르는 축의 최대전단응력[]은?          ① 12.5 ② 15.0 ③ 17.5 ④ 20.0 문 14. 미끄럼 베어링과 구름 베어링에 대한 비교 설명으로 옳지 않은 것은? ① 미끄럼 베어링은 규격화로 호환성이 좋다. ② 구름 베어링은 기동 마찰이 적다. ③ 미끄럼 베어링은 고속회전에 적합하다. ④ 구름 베어링은 설치 시 내․외륜의 끼워 맞춤에 주의가 필요하다. 문 15. 기어의 미끄럼률과 물림률에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 인벌류트 치형에서 미끄럼률은 피치점에서보다 이끝에서 크다. ② 사이클로이드 치형에서 미끄럼률은 이끝에서 이뿌리까지 변화가 심하다. ③ 물림률은 맞물리는 두 기어의 접근물림률과 퇴거물림률의 합이다. ④ 물림률이 1보다 작으면 연속적인 회전이 불가능하게 된다. 문 16. 벨트 전동장치의 전달동력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 마찰계수가 클수록 큰 동력을 전달할 수 있다. ② 유효장력이 클수록 전달동력이 커진다. ③ 벨트의 속도가 커질수록 전달동력은 작아진다. ④ 접촉각이 클수록 전달동력이 커진다. 문 17. 항복 응력이 700 , 인장강도(극한강도)가 900 , 피로한도 (내구한도)가 300 인 반복하중을 받는 스프링이 있다. 안전 계수를 1로 할 때, 다음 하중 조건 중 스프링이 파손될 가능성이 가장 높은 것은? (단, 일반항복응력에 대한 피로파손이론 중 굿맨선(Goodman line)을 적용한다) 평균응력 [] 응력진폭 [] ① 340 150 ② 420 130 ③ 580 120 ④ 600 80 문 18. 리드각이 30°, 유효지름이 9 mm인 3줄 나사의 피치(p)와   회전 시 축 방향 이동 거리()[mm]는? p  ①       ②       ③      ④      문 19. 균일 단면의 중실축이 양끝에서 레이디얼 베어링으로 지지되어 있다. 자중에 의해 지나치게 휘는 경우, 좀 더 굵은 축을 사용하여 처짐을 제한하고자 한다. 길이 변화 없이 축지름이 현재 지름의 두 배가 되면 최대 처짐은 몇 배가 되는가? (단, 원심력에 의한 영향은 무시한다) ①   ②   ③   ④   문 20. 두 개의 평판부재가 볼트 너트에 의하여 결합되어 있으며 너트의 조임으로 볼트에 초기인장력()이 존재한다. 이 때 결합된 부재에 외부로부터 인장하중()이 볼트의 길이 방향으로 작용할 때, 볼트에 발생하는 최종 합력은? (단, 볼트와 부재의 강성상수 (stiffness constant)를 각각  , 이라고 한다) ①     ②     ③  ④        