7급 국가직 기계설계 2021년 기출문제

치수 공차와 정밀도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

피치 $p$, 유효지름 $d_2$인 2줄 사각 나사로 만든 만능 나사 드라이버의 핸들(너트)을 밀어 축방향 하중을 가하여 나사축이 회전하도록 하기 위하여 역구동(back driving) 조건을 만족하여야 한다. 나사와 너트 사이의 마찰계수가 $\mu$일 때, 역구동 조건으로 옳은 것은?

나사에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

축과 보스를 결합하는 기계 요소로, 설치 후 축 방향으로의 이동이 가능한 것만을 묶은 것은?

ㄱ. 핀(pin) ㄴ. 스냅링(snap ring)

ㄷ. 미끄럼키(sliding key) ㄹ. 스플라인(spline)

ㅁ. 코터(cotter)

리벳과 용접에 대한 설명으로 옳은 것은?

고정된 평면에 용접 치수 $h$로 필릿(fillet) 용접한 지름 $D$인 봉에 비틀림 모멘트 $2T$만 작용할 때, 용접부의 최대 전단응력으로 가장 가까운 것은? (단, $D\gg h$이다)

양단이 단순 지지된 회전축에 2개의 회전체 A, B가 일정 거리를 두고 설치되어 있다. 던커레이(Dunkerley) 식을 이용할 때, 굽힘 진동에 의한 위험속도가 $N_{cr}$[rpm]이 되는 축 지름 $d$는? (단, 축의 자중에 의한 위험속도는 고려하지 않으며, 각 회전체 A, B만을 부착하였을 때, 그 부분의 정적 처짐은 $k_A/d^4$, $k_B/d^4$이고, $k_A$, $k_B$는 상수, $g$는 중력가속도이다)

단면이 원형으로 일정한 회전축에 작용하는 비틀림 모멘트 $T$[N·m]에 의한 비틀림각을 축의 길이 1 m당 0.18 °이내로 제한할 때, 축의 최소 지름[mm]은? (단, 축 재료의 가로 탄성계수는 $G$[Pa]이다)

지름 40 mm인 두 축을 4개의 볼트를 사용한 플랜지형 커플링으로 연결하고 각 축은 키로 고정하였다. 볼트와 키의 전단 파손만을 고려할 때, 전달할 수 있는 최대 토크[N·m]는? (단, 플랜지 커플링 접촉면에서 마찰로 전달되는 토크는 무시하고, 볼트원둘레의 반지름은 200 mm, 볼트 골지름은 10 mm, 볼트의 허용 전단응력은 20 MPa, 키의 허용 전단응력은 80 MPa, 키의 크기는 12 × 8 × 50이다)

항복강도가 ${\sigma }_y$, 지름이 $d$이고, 굽힘 모멘트 $M$과 비틀림 모멘트 $T$를 동시에 받고 있는 연강축에 정적 파손이론으로 전단변형에너지설(distortion energy theory)을 적용할 때, 안전계수(safety factor)는?

미끄럼 베어링의 설계에서 쓰는 변수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

구름베어링 호칭번호 ‘6204C2P6’로부터 알 수 있는 것으로 옳지 않은 것은?

마찰차에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

ㄱ. 마찰력을 이용하여 동력을 전달하며, 원동차와 종동차가 구름 접촉을 한다.

ㄴ. 먼 거리의 동력전달에 적합하며, 효율이 좋다.

ㄷ. 운전상태에서 전동의 단속과 회전속도의 변경이 가능하다.

ㄹ. 정확한 속도비로 큰 동력을 전달한다.

5 m/s의 속도로 50 kW의 동력을 전달하는 평벨트 전동장치에서 긴장측 장력이 이완측 장력의 1.5배일 때, 유효장력과 이완측 장력의 합[N]은?

체인 동력전달에서 사용되는 스프로킷 휠의 피치원 지름은? (단, 체인의 피치는 $p$, 스프로킷 휠의 잇수는 $Z$이다)

벨트전동에서 긴장측의 장력이 $10$ kN , 벨트의 접촉각이 $\frac{6}{5}\pi$, 벨트와 풀리의 마찰계수가 $0.2$, 벨트의 전동속도가 $5$ m/s일 때, 전달동력[kW]은?

회전비가 1이고, 축각이 90 °인 원추마찰차에서 원동차의 외단부 지름이 600 mm, 회전수가 1,000 rpm, 접촉면 폭이 $100\sqrt{2}$ mm, 마찰계수가 0.2, 두 원추마찰차 사이에 밀어붙이는 힘($P$)이 2 kN일 때, 전달할 수 있는 최대 동력[kW]은? (단, $\pi$ ＝ 3이다)

코일의 지름이 20 mm, 소선의 지름이 4 mm, 유효감김수가 12인 코일 스프링에 100 kgf의 인장하중이 작용하여 3 mm의 처짐이 발생할 때, 가로 탄성계수 G[kgf/mm²]는?

그림과 같은 단식 블록 브레이크를 사용하여 중량 $W$의 자연낙하를 방지하고자 할 때, 최대허용중량 $W$[kgf]는? (단, $a$ ＝ 1,000 mm, $b$ ＝ 110 mm, $c$ ＝ 50 mm, $F$ ＝ 40 kgf, 마찰계수는 0.2이다)

안지름이 200 mm인 4개의 관을 통해 유체가 평균유속 2 $m/s$로 흐르고 있을 때, 유체의 총유량[$\ell$/$\mathrm{s}$]은?

전단을 위해 4,500 kgf·m의 일이 필요한 강판을 전단할 수 있는 전단기를 제작하고자 한다. 전단기는 500 rpm의 회전축에 플라이 휠을 달아 플라이 휠에 저장될 에너지로 전단작업을 수행한다. 전단과정에서 플라이 휠 회전속도가 20 % 저하된다고 할 때, 이 플라이 휠의 질량관성모멘트값[kgf·m·s²]은? (단, $\pi$ ＝ 3이다)

전달하중이 2 kN, 잇수가 30, 모듈이 2 mm, 회전수가 400 rpm인 스퍼 기어의 전달동력[kW]은? (단, $\pi$ ＝ 3이고, 속도계수는 무시한다)

그림과 같은 인벌류트 치형에서 피치원주상 이두께를 $T$라 하고, 중심 $\mathrm{O}$로부터 거리가 $R_t$인 곳의 원주상 이두께를 $T_t$ ＝ $2R_t$($\frac{T}{2R}$ ＋ $\mathrm{inv}\alpha$ － $\mathrm{inv}{\alpha }_t$)라 할 때, 기초원주상의 이두께는? (단, 모듈은 $\mathrm{m}$, 압력각은 $\alpha$, 잇수는 $Z$이다)

그림과 같이 V홈이 파여진 로프 풀리에 로프가 V홈을 누르는 힘($\mathrm{P}$)이 680 N이고, 접촉면의 마찰계수가 0.2인 로프로 동력을 전달할 때, 로프의 회전력[N]은? (단, 계산에 필요한 삼각함수는 주어진 값을 적용한다)

sin 30 ° ＝ 0.5 cos 30 ° ＝ 0.9

sin 60 ° ＝ 0.9 cos 60 ° ＝ 0.5

미끄럼 베어링에 사용되는 점성 유체의 점도가 10 poise일 때, 이 유체의 점도를 SI 기본단위(길이 m, 질량 kg, 시간 s)로 옳게 표시한 것은?