7급 국가직 기계설계 2009년 기출문제

지름 20 mm인 원형 단면봉에 가할 수 있는 최대 축하중의 근사값[kN]은? (단, 재료의 기준강도는 400 MPa, 안전율은 5로 한다)

그림과 같이 단면 2차모멘트가 $\mathrm{I}$, 세로 탄성계수가 $\mathrm{E}$인 외팔보 형태의 판 스프링이 자유단에서 수직하중 $\mathrm{W}$를 지지하고 있을 때, 이 스프링의 스프링상수는?

비틀림각이 $\beta$, 잇수가 ${\mathrm{Z}}_1,{\mathrm{Z}}_2$이고 축직각 모듈이 ${\mathrm{m}}_{\mathrm{s}}$인 맞물려 있는 두 헬리컬기어의 중심거리는?

굽힘모멘트 30 N·m, 비틀림모멘트 50 N·m를 동시에 받고 있는 원형 중실축이 있다. 축 재료의 허용굽힘응력이 $\sigma$[Pa], 허용전단응력이 $\tau$[Pa]일 때 축지름 $\mathrm{d}[\mathrm{m}]$의 설계식 중 옳은 것은?

그림과 같은 원추마찰차에서 각속도의 비 $\left(\frac{{\omega }_1}{{\omega }_2}\right)$는?

감속장치에서 한 쌍의 표준 스퍼기어의 중심거리가 250 mm, 작은 기어의 피치원 지름이 100 mm, 모듈이 4일 때 큰 기어의 잇수는?

평벨트 전동장치에서 벨트의 접촉각이 $\theta$이고 긴장측 장력이 ${\mathrm{T}}_{\mathrm{t}}$, 이완측 장력이 ${\mathrm{T}}_{\mathrm{s}}$일 때, 축을 통하여 베어링에 전달되는 벨트장력의 합력은?

지름이 각각 400 mm, 200 mm이고 중심거리가 500 mm인 2개의 풀리에 평벨트로 바로걸기를 할 때, 지름 400 mm인 풀리면에 감기는 벨트의 길이[mm]는?

250 rpm으로 회전하는 축에 설치된 칼라(collar)베어링이 40 kN의

축방향 하중을 받고 있다. 칼라의 안지름이 100 mm, 칼라의 수가

4개, 압력속도계수(발열계수)의 허용값이$\frac{10}{3}$ N/mm²·m/s라면 사용 가능한 칼라의 최소 바깥지름[mm]은?

유니버설 커플링에서 원동축과 종동축의 토크를 각각 ${\mathrm{T}}_1,{\mathrm{T}}_2$라고 할 때, 다음 중 옳은 것은? (단, 두 축의 교차각을 $\alpha$, 원동축의 회전각을 $\theta$, 동력손실은 없다고 가정한다)

마찰계수 $\mu$ ＝ tan10${}^{\circ }$인 사각나사의 효율이 최대가 되는 리드각은?

지름이 $\mathrm{d}$인 원형 중실축으로 전달할 수 있는 최대토크는 바깥지름이 $\mathrm{d}$이고 안지름이 $\frac{\mathrm{d}}{3}$인 동일재료의 원형 중공축으로 전달할 수 있는 최대토크의 몇 배인가?

원심력의 영향을 무시할 수 있는 5 m/s의 속도로 운전되는 평벨트 전동장치에서 이완측 장력이 400 N, 풀리 접촉각과 마찰계수로 표현된 지수값 ${\mathrm{e}}^{\mu \theta }$ ＝ 2일 때, 유효 장력[N]은?

모듈 4, 압력각 20${}^{\circ }$인 표준 스퍼기어가 이끝높이 4 mm인 랙과 맞물리는 경우 간섭을 일으키지 않는 한계 잇수(최소 잇수) ${\mathrm{Z}}_1$은?

압축 코일스프링에서 유효 감김수를 2배, 소선의 지름을 2배로 증가시키면 동일 축방향 힘에 대하여 처짐은 몇 배가 되는가? (단, 코일의 평균지름, 가로 탄성계수는 같다)

그림과 같이 20 kN의 편심 하중을 받고 있는 리벳이음에서 리벳에 발생하는 최대 전단력의 크기[kN]는?

축에 1개의 회전체가 부착되어 회전하고 있다. 회전체를 부착하지 않은 축의 위험속도가 4000 rpm이고 축의 자중을 무시하고 회전체 단독 설치시의 위험속도가 3000 rpm일 때, 회전체를 포함한 축의 위험속도[rpm]는?

베어링 번호가 7312인 단열 앵귤러 볼베어링을 그리스 윤활로 30000시간을 사용할 때, 베어링의 최고 사용 총회전수는? (단, 한계속도지수는 180000 mm×rpm이다)

그림과 같은 단식 블록 브레이크에서 드럼이 좌회전 할 경우와 우회전 할 경우에 동일한 토크를 제동하고자 한다. 좌·우회전 시 레버 끝에 가하는 힘의 차이는? (단, $\mu$는 마찰계수, $\mathrm{a},\mathrm{b},\mathrm{c}$는 치수, $\mathrm{Q}$는 브레이크 드럼을 미는 힘, $\mathrm{F}$는 레버 끝에 가하는 힘이다)

바깥지름 75 mm인 플랜지 커플링을 지름 10 mm짜리 볼트로 체결하여 2000 rpm으로 2${\pi }^2$ kW의 동력을 전달하려고 한다. 볼트의 허용전단응력이 10 MPa일 때, 필요한 볼트의 최소 개수는? (단, 축 중심에서 볼트 중심까지의 거리는 30 mm이고, 원주율 $\pi$는 3.14로 한다)