7급 국가직 기계설계 2012년 기출문제

축과 구멍의 공차역(tolerance zone)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

다음 그림과 같이 비틀림 모멘트가 작용하는 두 개의 정사각형 단면의 판을 두 가지 필렛용접 방식으로 결합하려고 할 때, 가장 큰 전단응력이 작용하는 위치는? (단, 용접부 목두께 치수는 모두 동일하다)

재료와 바깥지름($d$)이 같은 중공축과 중실축에 비틀림 모멘트만 작용할 때, 허용 전단 응력을 견딜 수 있는 비틀림 모멘트의 크기가 중실축이 중공축에 비해 16배가 되는 중공축의 안지름은?

다음 내용에 대한 설명으로 옳은 것은?

동일한 동력을 전달하는 동일한 두 축 A와 B의 운전속도가 각각 100 rpm과 1000 rpm 이다.

구름 베어링의 수명에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

다음 그림과 같이 스프링 상수가 $k$인 접시스프링(disk spring)을 8개 겹쳐 놓았다. 이 때 조합된 스프링의 상당스프링 상수 $k_{eq}$는? (단, 접시스프링에 가해지는 힘은 스프링이 선형으로 변형되는 영역에 있다고 가정한다)

리벳이음에서 리벳 지름을 크게 할 때, 판의 효율(${\eta }_1$)과 리벳의 효율(${\eta }_2$)의 변화에 대한 설명으로 옳은 것은?

(단, 리벳 지름이외의 조건은 모두 동일하다)

동일 평면 내에서 교차하는 두 축 사이의 동력을 전달하는 외접 원추마찰차에서 원동차와 종동차의 원추각(꼭지각의 절반)이 각각 ${\delta }_1$, ${\delta }_2$이고 두 원추각의 합이 90° 일 때, 원동차에 대한 종동차의 회전속도비는?

토션바(torsion bar)의 길이를 원래길이의 $\frac{1}{4}$로 줄였다. 동일 비틀림 강성이 유지되도록 토션바의 원형단면봉 지름을 설계 변경하였다면 토션바의 부피는 몇 배가 되는가?

다음 그림과 같은 복식 블록 브레이크에서 드럼의 지름을 $D$, 조작력 P에 의해 양 레버 1, 2의 끝에 작용하는 힘을 각각 $F_1$, $F_2$, 양 마찰면에 작용하는 수직하중을 $Q_1$, $Q_2$라 하면, 드럼이 우회전하는 경우 제동토크 $T$는? (단, $\mu$는 마찰계수이고 표시된 모든 변수는 0이 아니다)

축간거리가 $C$인 벨트전동장치에서 원동 풀리 지름이 $D_1$, 종동 풀리 지름이 $D_2$라 하면 바로걸기(평행걸기)로 했을 때와 엇걸기(십자걸기)를 했을 때의 벨트 길이 차이를 구하는 근사식은?

링기어, 유성기어, 태양기어로 이루어진 단순한 유성기어장치에서 링기어는 잇수가 84개이고 모듈이 2이며, 유성기어는 잇수가 24개 일 때, 유성기어와 태양기어 간의 중심거리[$mm$]는?

(단, 모든 기어는 표준기어이고 백래쉬는 없는 것으로 한다)

다음은 3차원 응력상태에 있는 축의 주응력이다. 이 때 재료의 파손이론 중 최대전단응력설에 따르는 축의 최대전단응력 [$\mathrm{MPa}$]은?

${\sigma }_1=10\mathrm{MPa},{\sigma }_2=-15\mathrm{MPa},{\sigma }_3=-20\mathrm{MPa}$

미끄럼 베어링과 구름 베어링에 대한 비교 설명으로 옳지 않은 것은?

기어의 미끄럼률과 물림률에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

벨트 전동장치의 전달동력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

항복 응력이 700 $\mathrm{MPa}$, 인장강도(극한강도)가 900 $\mathrm{MPa}$, 피로한도(내구한도)가 300 $\mathrm{MPa}$인 반복하중을 받는 스프링이 있다. 안전계수를 1로 할 때, 다음 하중 조건 중 스프링이 파손될 가능성이 가장 높은 것은? (단, 일반항복응력에 대한 피로파손이론 중 굿맨선(Goodman line)을 적용한다)

평균응력 [$\mathrm{MPa}$] 응력진폭 [$\mathrm{MPa}$]

리드각이 30°, 유효지름이 9 mm인 3줄 나사의 피치(p)와 $\frac{1}{2}$ 회전 시 축 방향 이동 거리($\ell$)[mm]는?

p $\ell$

균일 단면의 중실축이 양끝에서 레이디얼 베어링으로 지지되어 있다. 자중에 의해 지나치게 휘는 경우, 좀 더 굵은 축을 사용하여 처짐을 제한하고자 한다. 길이 변화 없이 축지름이 현재 지름의 두 배가 되면 최대 처짐은 몇 배가 되는가? (단, 원심력에 의한 영향은 무시한다)

두 개의 평판부재가 볼트 너트에 의하여 결합되어 있으며 너트의 조임으로 볼트에 초기인장력($F_i$)이 존재한다. 이 때 결합된 부재에 외부로부터 인장하중($P$)이 볼트의 길이 방향으로 작용할 때, 볼트에 발생하는 최종 합력은? (단, 볼트와 부재의 강성상수(stiffness constant)를 각각 $k_b$, $k_m$이라고 한다)