2012 지방직 9급 기계설계 문제 해설 - 2012.5.12.

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2012 지방직 9급 기계설계 해설 wirebox (2017-10-29 / 76.3KB / 732회)

기계설계 A 책형 1 쪽 기계설계 문 1. 공업재료의 기계적 성질에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 진응력(true stress)은 공칭응력(nominal stress)보다 작다. ② 영구변형율이 0.2 %가 되는 응력을 탄성한도(elastic limit)라 한다. ③ 소재의 강도는 힘의 단위로 표현된다. ④ 동일 소재의 경우 피로한도는 항복강도보다 작다. 문 2. 다음과 같이 4개의 기어로 구성되어 있는 복합기어열의 기어 1에 대한 기어 4의 각속도비는? (단, Ni는 회전각속도, Zi는 기어잇수 이다) N1 N2 N3 N4 기어 2 기어 3 기어 1 원동측 종동측 기어 4 ① ZZ ZZ ② ZZ ZZ ③ ZZ ZZ ④ ZZ ZZ 문 3. 인벌류트 치형에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 치형제작 가공이 용이하고 호환성이 좋다. ② 기어 중심 간 거리에 약간의 치수 오차가 있어도 사용 가능하다. ③ 이의 크기가 같으면 항상 호환 가능하다. ④ 정밀한 구동을 요구하지 않는 일반기계에 주로 쓰인다. 문 4. 표준 스퍼기어에 의한 동력전달에 있어서 중심거리가 120 mm, 모듈이 2이고, 회전각속도가 3배로 증속될 때 종동기어의 바깥 지름[mm]은? ① 60 ② 62 ③ 64 ④ 182 문 5. 용접이음에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 용접부의 이음효율은 이음의 형상계수 및 용접계수에 따라 결정된다. ② 용접계수는 용접품질에 따라 변화하는데 아래보기 용접에 대한 위보기 용접의 효율이 가장 크다. ③ 플러그(plug) 용접은 모재의 한쪽에 구멍을 뚫고 용접하여 다른 쪽 모재와 접합시키는 방식이다. ④ 필릿(fillet) 용접에서 용접다리의 길이가 다를 경우, 짧은 쪽을 한 변으로 하는 이등변 삼각형을 기준으로 목두께를 정한다. 문 6. 다음과 같은 클러치형 원판 브레이크에서 접촉면의 평균지름(Dm)이 80 mm, 접촉면에 수직으로 작용하는 힘(Q)이 600 kgf, 회전 각속도가 716.2 rpm일 때, 제동할 수 있는 최대 동력[PS]은? (단, 접촉면의 마찰계수는 0.3이다) Dm T Q 접촉면 ① 7.2 ② 14.4 ③ 7,200 ④ 14,400 문 7. 기계요소의 설계에 있어서 공차와 거칠기를 정하기 위한 고려 사항을 설명한 것으로 옳은 것은? ① 기계요소의 공차는 기준치수의 크기와 제품의 사용목적에 맞도록 하되 가급적 공차를 작게 주어 정밀하게 가공되어야 한다. ② 기계요소를 설계할 때, 표면거칠기는 가공방법을 감안하여야 하고, 설계요구조건이 허용하는 한도에서 가급적 크게 주어 가공비용을 낮추어야 한다. ③ 구멍기준 끼워맞춤 방식은 구멍의 기준치수가 최소치수로 정해지므로 가공상의 관점에서 축기준 방식보다 비경제적이다. ④ 도면에 치수를 기입하는 방법으로는 공차역을 기호로 표시하는 방법과 위/아래 치수허용차를 직접 기입하는 방법이 있으며, 대량생산에서 한계게이지를 사용하여 측정하는 경우에는 치수 표시방식이 편리하다. 문 8. 기어의 물림률(contact ratio)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 모듈이 작은 기어를 사용하면 물림률이 높아진다. ② 압력각이 큰 기어를 사용하면 물림률이 나빠진다. ③ 잇수를 많게 하면 물림률이 높아진다. ④ 헬리컬 기어의 나선각를 작게 하면 전체 물림률이 높아진다. 문 9. 다음과 같이 구성된 지름이 다른 두 개의 압축 코일 스프링에서 안쪽 스프링의 스프링계수(k1)는 100 N/mm이고, 바깥쪽 스프링의 스프링계수(k2)는 50 N/mm이며, 하중이 없는 상태에서 안쪽 스프링은 바깥쪽 스프링보다 △ ＝ 50 mm만큼 더 길다. 스프링 상부에 20 kN의 하중을 가했을 때 바깥쪽 스프링의 처짐[mm]은? (단, 스프링의 자중은 무시한다) k2 k1 △ ① 100 ② 150 ③ 200 ④ 400 기계설계 A 책형 2 쪽 문 10. 사각나사로 구성된 잭(jack)으로 5 ton의 무게를 들어 올리려고 한다. 사각나사의 유효직경 d2 ＝50.1 mm, 피치 p ＝3.14 mm일 때, 잭 핸들의 최소 유효길이 l [mm]로 가장 가까운 값은? (단, 핸들을 돌리는 힘은 30 kgf, 사각나사의 마찰계수는 0.1이다) ① 210 ② 310 ③ 510 ④ 710 문 11. 외팔보형 단판스프링의 높이와 폭을 두 배로 변경하였을 때 스프링상수는 변경 전 값의 몇 배가 되는가? ① 2배 ② 4배 ③ 8배 ④ 16배 문 12. 기계제도에서 기준치수(basic size)는? ① 실제치수 ② 최대 허용치수 － 최소 허용치수 ③ 최대 허용치수 － 위치수 허용차 ④ 최소 허용치수 － 위치수 허용차 문 13. 다음 설명에 해당하는 베어링은? ○ 내륜 궤도는 두 개로 분리되어 있고, 외륜 궤도는 구면으로 공용궤도이다. ○ 설치오차를 피할 수 없는 경우, 또는 축이 휘기 쉬운 경우 등 허용경사각이 비교적 클 때에 사용한다. ① 단열 깊은 홈 볼 베어링 ② 앵귤러 볼 베어링 ③ 매그니토 베어링 ④ 자동조심 볼 베어링 문 14. 소형 디젤기관에서 원형단면 흡입관로의 평균 공기유속을 25 m/s, 초당 공기유입량을 50 m 3으로 하는 관의 안지름[m]은? ①     ②     ③     ④     문 15. W의 하중을 받는 b( ) × (높이) × l(길이)인 평행키(구 묻힘키)의 폭이 높이의   일 때, 키의 전단응력()과 압축응력()의 비(  )는? ① 0.25 ② 0.5 ③ 1 ④ 2 문 16. 벨트 전동에서 벨트에 장력을 가하는 방법으로 옳지 않은 것은? ① 벨트 자중에 의한 방법 ② 탄성변형에 의한 방법 ③ 스냅 풀리를 사용하는 방법 ④ 원심력에 의한 방법 문 17. 140 kN의 인장력을 받는 양쪽 덮개판 맞대기 이음에서 리벳의 허용 전단응력이 70 N/mm2 , 리벳의 지름이 20 mm일 때 요구되는 리벳의 최소 개수는? ① 4 ② 5 ③ 6 ④ 7 문 18. 기어가 맞물려 회전할 때, 한 쪽 기어의 이끝이 상대쪽 기어의 이뿌리에 부딪쳐서 회전이 곤란하게 되는 간섭(interference)과 언더컷(undercut) 현상의 원인과 대책에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 이의 간섭은 피니언의 잇수가 극히 적거나, 기어와 피니언의 잇수비가 매우 클 때 생긴다. ② 압력각이 너무 클 때 생기므로 압력각을 줄여 물림률을 높이면 간섭을 완화시킬 수 있다. ③ 기어의 이끝면을 깎아내거나, 피니언의 이뿌리면을 반경 방향으로 파냄으로써 기어회전을 유지할 수 있다. ④ 기어의 이높이를 줄이면, 언더컷은 방지되나 물림길이가 짧아져서 동력전달이 원활하지 않을 수 있다. 문 19. 바깥지름 210 mm, 두께 5 mm인 얇은 관의 소재 허용응력이 100 MPa일 때, 이 관에 가할 수 있는 최대 내압[MPa]은? ① 5 ② 10 ③ 20 ④ 50 문 20. 굽힘모멘트 M ＝ 400 kN m, 비틀림모멘트 T ＝ 300 kN m를 동시에 받고 있는 축에서 최대 주응력설에 의한 상당굽힘모멘트 Me [kN m]는? ① 450 ② 550 ③ 650 ④ 700