2020 국가직 7급 기계설계 문제 해설 - 2020.9.26.

 

기계설계-나정답(2020-10-17 / 435.6KB / 839회)

 

2020 국가직 7급 기계설계 해설 wirebox (2020-10-17 / 89.2KB / 650회)

 

 2020년도 국가공무원 7급 공채 필기시험 기계설계 나 책형 1 쪽 기계설계 문 1. 웜(worm)과 웜휠(worm wheel)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 작은 공간에서 큰 감속비를 얻을 수 있다. ② 웜에 축방향 하중이 생기고 미끄럼 마찰에 의한 동력손실이 크다. ③ 주로 웜이 구동기어가 되고 웜휠은 피동기어가 되어 감속된다. ④ 웜휠의 이는 웜의 이보다 미끄럼 마찰력이 작용하는 시간이 길다. 문 2. 나사에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 8산 2줄 유니파이 보통 나사의 리드는 16 mm이다. ② 피치가 2 mm인 2줄 나사의 리드는 4 mm이다. ③ M12 × 1.5 수나사는 바깥지름이 12 mm이고 피치는 1.5 mm이다. ④ TW 38 사다리꼴 나사의 나사산각은 29 °이고 호칭지름은 38 mm이다. 문 3. 벨트 전동에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? ① 평벨트 풀리의 표면 가운데 부분을 높게 하는 이유는 벨트가 풀리에서 벗겨짐을 방지하기 위함이다. ② 일반용 V 벨트 B형의 유효 원주 길이는 벨트의 바깥둘레를 따라 측정한 길이로 나타내며, 호칭 번호는 유효 원주 길이를 인치로 표시한다. ③ 평벨트 전동에서 플래핑(flapping) 현상은 축간거리가 길고 고속으로 회전할 경우 발생하기 쉽다. ④ 평벨트 전동에서 크리핑(creeping)은 벨트의 속도와 풀리의 원주속도의 차이에 의해 발생하며, 긴장측과 이완측 사이의 장력차가 클수록 일어나기 쉽다. 문 4. 기준치수에 대한 구멍의 공차가     mm, 축의 공차가    mm인 끼워맞춤에서 알 수 있는 항목으로 옳은 것만을 모두 고르면? ㄱ. 최대 죔새 ㄴ. 아래치수 허용차 ㄷ. 최대 허용치수 ㄹ. 형상공차 ① ㄱ, ㄴ ② ㄴ, ㄷ ③ ㄱ, ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ 문 5. 벨트 전동에서 유효장력을  , 초기장력을  ,   ＝ 3이라고 할 때,   는? (단, 벨트의 속도는 10 m/s 이하이고, 는 마찰계수, 는 벨트의 접촉각이다) ① 1 ② 1.5 ③ 2 ④ 2.5 문 6. 마찰면의 수가 3개이고, 바깥지름과 안지름이 각각 180 mm, 120mm인 다판 브레이크를 6 kN의 힘으로 밀어붙일 때, 제동토크[N․m]는? (단, 마찰계수는 0.3이다) ① 405 ② 455 ③ 810 ④ 910 문 7. 그림과 같이 지름(D) 50 mm인 레이디얼 저널 베어링의 엔드 저널에 반경방향 하중(P) 15 kN이 작용할 때, 안전계수를 고려한 미끄럼 베어링의 폭 L[mm]은? (단, 베어링 부분의 압력 분포는 일정하고 평균압력은 10 MPa, 안전계수는 2이다) ①   ②   ③ 30 ④ 60 문 8. 리벳이음에서 1줄 겹치기 이음과 양쪽 덮개판 2줄 맞대기 이음의 효율에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 판의 효율은 1줄 겹치기 이음보다 양쪽 덮개판 2줄 맞대기 이음이 크다. ② 1줄 겹치기 이음과 양쪽 덮개판 2줄 맞대기 이음 모두 리벳의 피치가 커질수록 리벳 효율은 증가한다. ③ 리벳의 피치를 크게 하면 판의 효율은 증가한다. ④ 리벳의 피치가 다른 양쪽 덮개판 2줄 맞대기 이음에서 피치가 커질수록 조합 효율은 감소한다. 문 9. 동력 전달 장치 내의 원형 중실축이 비틀림 모멘트 40 N․m와 굽힘 모멘트 30 N․m를 동시에 받고 있을 때, 이 축의 최소 지름[mm]은? (단, 축은 연성재질이고 비틀림 모멘트와 굽힘 모멘트에 대한 동적효과계수는 1.5이고 허용전단응력은 50 MPa이며 는 3이다) ① 80 ② 43 ③ 20 ④ 15 문 10. 축간거리가 5 m인 벨트 전동장치의 원동 풀리 지름이 400 mm, 종동 풀리 지름이 800 mm라고 할 때, 평행걸기와 십자걸기의 벨트길이 차이[mm]는? ① 64 ② 74 ③ 84 ④ 94 문 11. 축이음 중 유니버설 조인트에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 회전 중에 두 축이 이루는 각이 변하더라도 사용할 수 있어, 공작기계, 자동차의 동력축 등에 사용된다. ② 원동축 각속도에 대한 종동축 각속도비는 회전각도에 따라 주기적으로 변화한다. ③ 원동축과 종동축 사이에 중간축을 설치하여 원동축과 종동축의 각속도를 같게 할 수 있다. ④ 원동축과 종동축의 교차각이 클수록 각속도 변화가 작으므로, 주로 교차각이 30 ° 이상일 때 사용한다. 문 12. 인벌류트 치형의 스퍼기어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 피치점에서의 미끄럼은 0이고, 피치점에서 멀어질수록 미끄럼은 증가한다. ② 물림률은 물림길이를 법선피치로 나눈 값이고, 압력각이 감소하면 물림률은 감소한다. ③ 압력각이 커지면 언더컷 방지를 위한 피니언의 최소 잇수가 감소한다. ④ 작용선은 접촉점이 이동하는 궤적과 일치하며, 접촉점에서 힘이 전달되는 방향을 나타낸다. 2020년도 국가공무원 7급 공채 필기시험 기계설계 나 책형 2 쪽 문 13. 모듈 5, 잇수 50개의 표준 스퍼기어의 바깥지름[mm]과 원주피치 [mm]는? 바깥지름 원주피치 ① 250 5 ② 250 7 ③ 260 5 ④ 260 7 문 14. 구름 베어링에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 베어링 형식, 치수 및 윤활에 대한 제약으로 사용 속도의 한계를 나타내는 설계 변수를 한계속도지수라 한다. ② 기본 동 정격하중(basic dynamic load rating)은 정지하중 상태에서 외륜을 고정하고 내륜을 회전시켜 10만 회전의 정격수명을 얻을 수 있는 하중이다. ③ 적절하게 선정된 베어링을 정상적으로 사용하였을 때, 피로에 의해서 궤도나 전동체 표면에서 박리현상이 일어나는 것이 수명 판단의 기준이 된다. ④ 기본 정적 부하용량(basic static load capacity)은 가장 큰 하중이 작용하는 접촉부에서 전동체와 궤도륜의 영구 변형량 합이 전동체 지름의 1/10,000이 되는 정지하중이다. 문 15. 그림과 같은 원형단면 토션바 스프링에서 봉의 지름 d1, 토션바의 길이 L1, 수직하중 P1, 작용거리 R1을 다음과 같이 변화시킬 때, 비틀림각()이 가장 작은 경우는? d1 L1 P1 R1 ① d/2 L P/2 R/4 ② d 2L P R ③ d L/4 4P 3R ④ 3d/2 L 4P 2R 문 16. 양단을 베어링으로 단순 지지하고 있는 전동축의 중앙에 집중하중이 작용하고 있다. 축길이 1 m에 대한 최대 축처짐이   mm 이하가 되도록 제한할 때, 축의 최대 처짐각[rad]은? (단, 축의 자중은 무시하고, 단순 지지된 보의 굽힘해석을 적용한다) ①   ②   ③   ④   문 17. 그림과 같은 원판 마찰차에서 구동 원판의 지름 DA ＝ 100 mm, 종동 원판의 지름 DB ＝40 mm이고 종동 원판의 두께 중심과 구동 원판의 중심축간의 거리 x ＝40 mm이다. 구동 원판이 500 rpm으로 회전하고 있을 때 종동 원판의 회전속도[rpm]는? (단, 원판 마찰차 에서 미끄러짐은 무시한다) ① 250 ② 500 ③ 1,000 ④ 1,250 문 18. 그림과 같이 스프링상수 인 스프링 위로 높이 에서 질량 인 물체를 낙하시켰을 때, 충격에 의한 스프링의 최대 처짐량 는? (단, 는 중력가속도이며, 물체와 안내봉 사이의 마찰과 스프링 자중은 무시한다) ①        ②        ③         ④         문 19. 기계 부품의 피로강도와 수명에 영향을 주는 인자에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 동일한 형상과 재질의 부품에서는 치수가 큰 부품의 피로강도가 더 높다. ② 표면 효과에 의해 부품 표면이 거칠수록 피로강도가 저하된다. ③ 부재에 키홈, 노치 등 기하학적 불연속이 있는 곳에서는 국부적인 응력 집중이 있다. ④ 열이나 변형 등 외력에 의해 인장 잔류응력이 있는 경우 피로강도가 감소한다. 문 20. 예하중(preload) 100 kN으로 두 부재를 체결한 볼트와 너트 클램프에 21 kN의 인장 하중이 추가되었다. 볼트의 강성계수가 3 GN/m, 체결부 부재의 강성계수가 각각 2 GN/m, 3 GN/m일 때, 볼트에 작용하는 총 하중[kN]은? ① 107 ② 115 ③ 121 ④ 130