2016 서울시 9급 기계설계 문제 해설 - 2016.6.25.

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Ⓐ - 9 1. 취성재료가 상온에서 정하중을 받는 경우, 허용응력을 결정 하기 위한 기준강도는? ① 항복강도 ② 극한강도 ③ 피로한도 ④ 크리프한도 2. 다음 금속 구조물 중 온도변화로 인해 내부응력이 생성되는 구조물을 모두 고르면? ①Ⅰ ②Ⅲ ③ Ⅰ, Ⅳ ④ Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ 3. 다음 그림과 같이 A, B, C에 대해 같은 하중 가 가해 졌다면, 각 스프링의 변형된 길이의 비로 옳은 것은? (단, 각 스프링의 강성은 동일하고, 스프링의 무게는 무시 한다.) A B C A B C ① 9 : 1 : 3 ② 12 : 2 : 9 ③ 18 : 2 : 9 ④ 24 : 4 : 9 4. 관성차의 각속도가 최소 에서 최대 로 변동한다면, 1사이클 동안에 각속도 변동계수(coefficient of speed fluctuation)는? ①         ②        ③      ④      5. 스팬이 1500mm이고, 스프링 폭이 80mm, 판 두께가 10mm, 판의 수가 5개인 양단 지지형 겹판 스프링의 중앙에 80kg의 하중이 작용할 때 스프링의 중앙에 발생하는 굽힘응력은? ① 3.5kg/mm2 ② 4kg/mm2 ③ 4.5kg/mm2 ④ 5kg/mm2 6. 다음 중 브레이크에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 단식 블록 브레이크는 축에 굽힘 모멘트를 발생시킨다. ② 냉각이 원활하지 못한 경우에는 브레이크 용량을 크게 해야 한다. ③ 밴드 브레이크는 레버 조작력이 동일해도 드럼 회전방향에 따라 제동력에 차이가 있다. ④ 밴드 브레이크의 종류로는 단동식, 합동식, 차동식이 있다. 7. 표준 스퍼기어에서 압력각이 일 때 언더컷 방지를 위한 피니언의 잇수()는? ①  ≥    ②  ≥      ③  ≥     ④  ≥     8. 접촉면의 안지름과 바깥지름이 각각 80mm, 120mm이고, 마찰면의 수가 3개인 다판 클러치가 100kg의 축방향 하중을 받을 때, 전달토크는? (단, 마찰계수는 0.25이다.) ① 1000kg ․ mm ② 1250kg ․ mm ③ 2500kg ․ mm ④ 3750kg ․ mm 9. 축지름이 150mm, 볼트의 피치원 지름이 450mm, 볼트 수가 6개인 플랜지커플링이 볼트의 전단저항만으로 동력을 전달한다고 할 때, 필요한 볼트의 지름은? (단, 축의 재료와 볼트의 재료는 동일하다.) ① 15mm ② 20mm ③ 25mm ④ 30mm 10. 2축 인장응력 =2kg/mm2 , =4kg/mm2 을 받고 있는 평판에서 유효응력(Von Mises응력)의 크기는? ① kg/mm2 ②  kg/mm2 ③  kg/mm2 ④ kg/mm2 Ⓐ - 10 11. 단일 볼 베어링(축방향 하중이 가해지지 않음)에 대해 반경 방향 하중이 75N의 하중을 받고, 100rpm으로 회전할 때의 수명이 150,000분이다. 만약 500rpm으로 회전할 때, 수명이 240,000분이 되기 위한 허용하중 값은 얼마인가? ① 12.5N ② 25N ③ 37.5N ④ 50N 12. 그림과 같은 단면의 축이 전달할 수 있는 최대 비틀림 모멘트 와 가 동일할 때   mm이면 에 가장 가까운 값은 얼마인가? (단,   이고 두 축은 같은 재료이다.) ① 16mm ② 20mm ③ 24mm ④ 26mm 13. 축의 위험속도를 추정하는 던커레이(Dunkerly)식과 레이 레이(Rayleigh)식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 던커레이식은 고차의 고유진동수가 1차 고유진동수보다 상당히 크다는 사실에 착안한 식이다. ② 1차 고유진동수보다 낮은 진동수로 회전하는 기계에서는 던커레이식을 많이 쓴다. ③ 레이레이식은 운동에너지의 최댓값과 위치에너지의 최댓 값이 같다는 사실을 이용한다. ④ 레이레이식으로 계산한 축의 1차 고유진동수는 정확한 계산값보다 작다. 14. 원통마찰차에서 축간거리가 300mm, 원동축이 1200rpm, 종동 축이 600rpm으로 내접하여 회전할 때, 500N의 힘으로 밀어서 접촉시킨다면, 최대 전달동력[W]은 얼마인가? (단, 마찰계수는 0.2이다.) ① 600 ② 1200 ③ 1800 ④ 2400 15. 구름 베어링의 기본 정 정격하중(basic static load rating)에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? ① 베어링이 정하중을 받거나 저속으로 회전하는 경우에 정 정격하중을 기준으로 베어링을 선정한다. ② 가장 큰 하중이 작용하는 접촉부에서 전동체의 변형량과 궤도륜의 영구 변형량의 합이 전동체 지름의 0.001이 되는 정지하중을 말한다. ③ 전동체 및 궤도륜의 변형을 일으키는 접촉응력은 헤르츠 (Hertz)의 이론으로 계산한다. ④ 반경방향 하중을 받을 때는 주로 레이디얼 베어링을, 축방 향 하중을 받을 때는 주로 스러스트 베어링을 선택한다. 16. 구멍기준 상용 끼워맞춤에서 기준구멍의 공차역이 H7일 때, 죔새가 최대가 되는 축의 공차역은? ① f6 ② h6 ③ js6 ④ s6 17. 그림과 같은 리벳이음에서 세 개의 리벳에 작용하는 전단력 중 최댓값은? ① 200kgf ② 600kgf ③ 800kgf ④ 900kgf 18. 기계구조용 철강의 열처리 방법 중 가열된 금속을 급랭시켜 경화시키는 방법으로 소입(燒入)이라고도 불리는 방법은? ① 풀림(anealing) ② 뜨임(tempering) ③ 불림(normalizing) ④ 담금질(quenching) 19. 다음 중 레이디얼 베어링의 구성요소로만 나열된 것은? ① 내륜 - 외륜 - 전동체 - 리테이너 ② 내륜 - 외륜 - 정지륜 - 세퍼레이터 ③ 고정륜 - 회전륜 - 전동체 - 실드 ④ 내륜 - 회전륜 - 리테이너 - 세퍼레이터 20. 다음 중 인벌류트(involute) 치형을 갖는 기어의 특징은? ① 압력각이 일정하다. ② 미끄럼률이 일정하여 마모가 균일하다. ③ 일반적으로 언더컷이 발생하지 않는다. ④ 정밀기계에 주로 사용되며 조립이 어려운 편이다.