2016 국회직 9급 기계설계 문제 해설 - 2016.8.13.

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2016년도 9급 공개경쟁채용시험 기 계 설 계 책형 가 - 17 - 기 계 설 계 1. 다음에 표기된 기하공차 기호에 대하여 옳은 것은? ① 위치공차로 동심도에 관한 기호이다. ② 자세공차로 평행도에 관한 기호이다. ③ 형상공차로 평면도에 관한 기호이다. ④ 자세공차로 경사도에 관한 기호이다. ⑤ 위치공차로 위치도에 관한 기호이다. 2. 다음 중 토크를 받고 있는 원형축의 응력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 축의 최대 전단응력은 지름 d의 세제곱에 반비례한다. ② 같은 토크를 받았을 때, 같은 단면적을 가진 속이 빈 중공형 축의 전단응력은 속이 찬 중실형 축의 전단응력보다 작다. ③ 축 표면에서 축 방향을 기준으로 하였을 때 순수전단 상태가 된다. ④ 축의 회전각은 지름 d의 제곱에 반비례한다. ⑤ 축의 표면에서 가장 큰 전단응력이 발생한다. 3. 다음 중 굽힘모멘트 선도와 전단력 선도에 대한 설명으로 옳지 않 은 것은? ① 집중 하중만을 받는 보의 굽힘모멘트 선도는 부분적인 1차식으 로 도시된다. ② 굽힘모멘트 선도는 항상 연속적이지 않을 수도 있다. ③ 단순보에서 양단의 굽힘모멘트는 하중의 종류에 관계없이 0의 값을 갖는다. ④ 최대 굽힘모멘트는 전단력이 0이 되는 지점에서 발생할 수 있다. ⑤ 단순 지지된 지점에서는 굽힘모멘트가 반력만큼 증가 혹은 감소 하게 된다. 4. 단식 블록 브레이크에서 브레이크 드럼의 지름이 400 mm, 드럼 에 작용하는 힘이 1.5 kN인 경우, 제어할 수 있는 토크[N·m]는 얼 마인가? (단, 마찰계수는 0.2이다.) ① 45 ② 60 ③ 75 ④ 90 ⑤ 120 5. 바깥지름 12 mm, 안지름 10 mm, 피치 1 mm인 사각나사 프레스 에 10 kN의 축력이 가해진다. 허용면압이 10 MPa일 때, 필요한 너트의 높이[mm]로 옳은 것은? ①   ②   ③   ④   ⑤   6. 표준 평기어의 중심거리가 240 mm이고 모듈이 4일 때, 회전비가 1/ 로 감속된다면 큰 기어의 잇수는 몇 개인가? ① 32 ② 48 ③ 60 ④ 72 ⑤ 80 7. 지름이 d, 길이가 L이고 재료의 전단계수가 G인 토오션 바(torsion bar)가 비틀림 스프링으로 사용될 때, 스프링 상수 는 어떤 식 으로 표현되는가? ①    ②    ③     ④    ⑤    8. 코일 스프링에서 소선의 지름을 2배로 하고 스프링의 평균코일 지 름도 2배로 하면, 같은 축하중에 대하여 처짐량은 몇 배로 되는가? ① 1 ② 1/2 ③ 1/4 ④ 1/8 ⑤ 1/16 2016년도 9급 공개경쟁채용시험 기 계 설 계 책형 가 - 18 - 9. 그림과 같이 가운데 구멍이 있는 평판의 양단에 인장력이 작용하 고 있다. 평판 재료의 허용응력이 300 MPa이고 응력집중계수가 3 이라고 할 때, 작용할 수 있는 인장력[N]의 최대값은? (단, b=30 mm, h=1 mm, d=3 mm 이다.) ① 900 ② 2,700 ③ 3,000 ④ 9,000 ⑤ 27,000 10. 그림과 같은 치차감속장치의 중간축이 구동축으로부터 동력을 받 아서 회전한다. 기어와 베어링의 마찰을 무시할 때, 이 기계장치 에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? Motor 구동축 피동축 중간축 ① 각 축의 회전속도는 구동축, 중간축, 피동축의 순서로 작아진다. ② 피동축의 토크는 구동축의 토크보다 크다. ③ 중간축에는 토크와 함께 굽힘모멘트도 작용된다. ④ 피동축의 동력은 구동축의 동력보다 크다. ⑤ 베어링은 횡방향의 힘은 지지하면서 토크를 구속하지 않는 역할 을 한다. 11. 원형축의 회전동력 장치에서 축의 지름을 2배로 증가시키고 회전 수를 1/ 배로 감소시키면 전달동력은 어떻게 변하는가? ① 변화 없다 ② 2배 증가 ③ 4배 증가 ④ 8배 증가 ⑤ 16배 증가 12. 중앙에 무게 W의 회전체가 있는 축이 있다. 이 회전체의 무게를 1/ 배로 감소시키고, 축의 길이 및 축의 단면 2차 모멘트를 각각 2 배로 증가시켰다. 이 때 축의 위험속도는 어떻게 바뀌는가? (단, 축의 자중은 무시한다.) ① 2배 증가 ②  배 증가 ③ 변화 없다 ④   배 감소 ⑤ 1/2배 감소 13. 다음 중 기어 이의 간섭을 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것 은? ① 기어 이 높이를 줄인다. ② 치형 수정을 한다. ③ 피니언의 잇수를 최소 치수 이상으로 한다. ④ 기어의 잇수를 한계 치수 이하로 한다. ⑤ 압력각을 작게 한다. 14. 그림과 같은 기어열에서 기어 C, D의 잇수를 각각 1.5배로 증가시 켰을 때 일어나는 현상을 설명한 것으로 옳은 것은? ① 기어 D의 각속도에는 영향이 없다. ② 기어 A에 대한 기어 D의 각속도비가 2.25배 증가한다. ③ 기어 A에 대한 기어 D의 각속도비가 1/2.25배 감소한다. ④ 기어 A에 대한 기어 D의 각속도비가 1.5배 증가한다. ⑤ 기어 A에 대한 기어 D의 각속도비가 1/1.5배 감소한다. 2016년도 9급 공개경쟁채용시험 기 계 설 계 책형 가 - 19 - 15. 그림과 같은 풀리에 장력이 각각 3000 N, 1000 N이 작용하고 있 다. 이때 1000 N이 2000 N으로 증가되었을 때 나타나는 현상을 설명한 것으로 옳지 않은 것은? ① 풀리의 유효장력은 감소한다. ② 축에 가해지는 굽힘모멘트는 증가한다. ③ 축에 가해지는 비틀림모멘트는 감소한다. ④ 전달동력은 감소한다. ⑤ 상당굽힘모멘트는 변화가 없다. 16. 다음 중 로프(rope) 전동장치에서 로프를 감고 회전하는 회전체의 명칭은? ① 시브휠(sheave wheel) ② 스프로킷휠(sprocket wheel) ③ 래칫휠(ratchet wheel) ④ 플라이휠(fly wheel) ⑤ 벨트풀리(belt pulley) 17. 기어전동축을 위한 베어링설계 시 축방향 하중(axial load)을 고려 하지 않아도 무방한 기어는? ① 스파이럴 베벨기어(spiral bevel gear) ② 웜기어(warm gear) ③ 더블 헬리컬기어(double helical gear) ④ 하이포이드기어(hypoid gear) ⑤ 헬리컬기어(helical gear) 18. 그림과 같이 접합하고자 하는 모재의 한쪽에 구멍을 뚫고 용접하 여 다른 쪽의 모재와 접합하는 용접 방식은? ① 그루브 용접(groove welding) ② 필렛 용접(fillet welding) ③ 비드 용접(bead welding) ④ 플러그 용접(plug welding) ⑤ 덧붙이 용접(built-up welding) 19. 3 m/s의 속도로 전동하고 있는 평벨트의 긴장측의 장력이 300 kgf 이고, 이완측의 장력이 150 kgf이면 전달하고 있는 동력은 몇 PS 인가? ① 3.75 ② 4 ③ 6 ④ 7.25 ⑤ 8 20. 3×104 kgf·mm의 비틀림모멘트와 4×104 kgf·mm의 굽힘모멘트를 동시에 받는 축의 상당굽힘모멘트는 약 몇 kgf·mm인가? ① 45,000 ② 50,000 ③ 60,000 ④ 90,000 ⑤ 95,000