2017 국가직 9급 기계설계 문제 해설 - 2017.4.8.

 

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2017 국가직 9급 기계설계 해설 조현   (2017-10-11 / 100.7KB / 1,060회)

 

기계설계 나 책형 1 쪽 기계설계 문 1. 구멍과 축의 끼워맞춤에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 틈새는 구멍의 치수가 축의 치수보다 클 때 구멍과 축의 치수 차를 말한다. ② 헐거운 끼워맞춤은 항상 틈새가 있는 끼워맞춤으로서 구멍의 최소 치수가 축의 최대 치수보다 작다. ③ 억지 끼워맞춤은 항상 죔새가 생기는 끼워맞춤을 말한다. ④ 중간 끼워맞춤은 구멍과 축의 허용한계 치수에 따라 틈새가 생길 수도 있고, 죔새가 생길 수도 있는 끼워맞춤이다. 문 2. 두 축이 평행하지도 않고 교차하지도 않는 경우에 사용하는 기어는? ① 랙과 피니언(rack and pinion) ② 스퍼 기어(spur gear) ③ 베벨 기어(bevel gear) ④ 웜과 웜 기어(worm gear) 문 3. 모재의 상대적 위치에 따라 분류된 용접이음의 종류가 아닌 것은? ① 맞대기 용접이음 ② 덮개판 용접이음 ③ T형 용접이음 ④ 지그재그형 용접이음 문 4. 축의 원주 상에 여러 개의 키 홈을 파고 여기에 맞는 보스(boss)를 끼워 회전력을 전달할 수 있도록 한 기계요소는? ① 접선키(tangential key) ② 반달키(woodruff key) ③ 둥근키(round key) ④ 스플라인(spline) 문 5. 푸아송비(Poisson's ratio)가 0.2, 지름이 20 mm, 길이가 200 mm인 둥근 봉에 인장하중이 작용하여 길이가 0.2 mm 늘어났다. 길이가 늘어난 후 단면의 지름[mm]은? ① 19.92 ② 19.996 ③ 20.02 ④ 20.004 문 6. 지름이 30 mm인 회전축에 평행키(묻힘키)가 고정되어 있다. 허용 전단응력이 50N/mm2인 평행키의 치수가 (폭) × (높이) × (길이) ＝ 10 mm × 8 mm × 50 mm일 때 전달할 수 있는 토크[N․mm]는? (단, 키의 전단응력만을 고려한다) ① 375,000 ② 450,000 ③ 575,000 ④ 720,000 문 7. 스퍼 기어(spur gear)의 모듈에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 모듈이 같은 경우 피치원 지름과 잇수는 비례한다. ② 모듈은 이끝원의 지름을 잇수로 나눈 값이다. ③ 피치원 지름이 같은 경우 잇수와 모듈은 반비례한다. ④ 피치원 지름이 같은 경우 모듈이 커질수록 이의 크기는 커진다. 문 8. 5 m/s의 속도로 움직이면서 0.1 kW의 동력을 전달하는 평벨트 장치가 있다. 긴장측 장력이 40 N일 경우 장력비  의 값은? (단, 원심력의 영향은 무시한다) ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 문 9. 길이가 10 mm인 미끄럼 베어링이 반경 방향으로 3,200 N의 하중을 받고 있다. 이 미끄럼 베어링의 직경[mm]은? (단, 베어링의 허용압력은 20 N/mm2이다) ① 12 ② 16 ③ 20 ④ 32 문 10. 원동차의 지름과 회전속도가 400 mm, 300 rpm이고 종동차의 회전 속도가 200 rpm으로 외접하는 원통마찰차에서, 두 마찰차 축 중심 사이의 거리[mm]는? ① 100 ② 400 ③ 500 ④ 600 문 11. 원동축에서 종동축으로 동력을 전달할 경우, 두 축 사이에 설치 하여 원동축을 정지시키지 않으면서 동력을 끊고 연결할 수 있는 기계요소는? ① 체인(chain) ② 베어링(bearing) ③ 클러치(clutch) ④ 타이밍 벨트(timing belt) 문 12. 회전운동을 하는 브레이크 드럼의 안쪽 면에 설치되어 있는 두 개의 브레이크 슈가 바깥쪽으로 확장하면서 드럼에 접촉되어 제동하는 브레이크는? ① 내확 브레이크(expansion brake) ② 밴드 브레이크(band brake) ③ 블록 브레이크(block brake) ④ 원판 브레이크(disk brake) 문 13. 너트의 풀림 방지 대책이 아닌 것은? ① 스프링 와셔(spring washer)를 이용하는 방법 ② 로크 너트(lock nut)를 이용하는 방법 ③ 부싱(bushing)을 이용하는 방법 ④ 멈춤 나사(set screw)를 이용하는 방법 기계설계 나 책형 2 쪽 문 14. 원동기어 잇수가 40개, 종동기어 잇수가 60개이고, 압력각이 30 °, 모듈이 2이고 외접하는 한 쌍의 스퍼 기어(spur gear)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 두 기어의 치형곡선은 인벌류트 치형이다) ① 원동기어의 피치원 지름은 80 mm이다. ② 두 기어의 중심거리는 100 mm이다. ③ 두 기어의 법선피치는 이다. ④ 종동기어의 원주피치는 이다. 문 15. 그림과 같은 아이볼트(eye bolt)가 축 하중(axial load)만을 받고 있다. 나사산의 골지름은 8.0 mm, 유효지름은 9.0 mm, 바깥지름은 10.0 mm 라고 가정한다. 이 아이볼트의 허용인장응력이 120 MPa 이라고 한다면 허용하중[N]에 가장 가까운 값은? (단,  ＝ 3.14로 한다) ① 6,000 ② 7,500 ③ 8,900 ④ 9,400 문 16. 평마찰차와 홈의 각도가 30 °인 V홈 마찰차의 마찰계수는 0.1이다. 원동차와 종동차가 서로 밀치는 힘이 평마찰차의 경우와 V홈 마찰차의 경우가 같을 때, 평마찰차 전달력을 라고 하고 V홈 마찰차 전달력을 라고 하면   에 가장 가까운 값은? (단, sin15 ° ＝0.26, cos15 ° ＝0.97, sin30 ° ＝0.50, cos30 ° ＝0.87로 한다) ① 1.0 ② 1.1 ③ 1.7 ④ 2.8 문 17. 롤러 체인 전동 장치에서 스프로킷 휠(sprocket wheel)의 피치원 지름을  [cm], 스프로킷 휠의 회전속도를  [rpm], 스프로킷 휠의 잇수를  [개], 체인의 피치를  [cm] 라고 할 때, 체인의 평균속도[m/s]를 구하는 식은? ① ×   ②  ×  ③  ×  ④   문 18. 관(pipe)에 흐르는 유체의 평균속도가 8 m/s이고 유량은 1.5 m 3/s일 때 관(pipe)의 안지름[m]은? (단,  ＝ 3으로 한다) ① 0.2 ② 0.3 ③ 0.5 ④ 1.0 문 19. 그림과 같이 200 kN․mm의 토크가 작용하여 브레이크 드럼이 시계방향으로 회전하는 경우, 드럼을 정지시키기 위해 브레이크 레버에 가해야 할 힘  [N]는? (단,  ＝ 400 mm,  ＝ 1,500 mm,  ＝ 280 mm,  ＝ 100 mm, 마찰계수  ＝ 0.2이다)  ① 866.7 ② 1,000 ③ 1,733.3 ④ 2,000 문 20. 볼 베어링의 기본 동 정격하중이 10 kN이고 베어링에 걸리는 하중이 500 N이다. 이 볼 베어링이 20,000시간의 수명을 갖기 위한 회전속도[rpm]에 가장 가까운 값은? (단, 하중계수  ＝1.0으로 한다) ① 6,660 ② 7,770 ③ 13,320 ④ 15,540