7급 국가직 기계설계 2022년 기출문제

기하공차를 표시한 것으로 옳지 않은 것은?

나사에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

그림과 같이 두께 t ＝ 10 mm인 두 강판을 겹치기 양면 이음으로 필릿 용접하려고 한다. 강판 양면에 작용하는 인장하중이 5,000 kgf, 용접부의 전단강도는 15 kgf/mm²일 때, 용접부의 최소 길이 $l$ [mm]에 가장 가까운 값은? (단, 안전계수는 1.5이며, $\sqrt{2}$ ＝ 1.4이다)

같은 재질로 만들어진 축 A, B에 동일한 크기의 비틀림 모멘트가 가해질 때, 축 A, B에 저장되는 탄성에너지의 비($\frac{{\mathrm{U}}_{\mathrm{A}}}{{\mathrm{U}}_{\mathrm{B}}}$)는? (단, 축 A의 길이 및 지름은 각각 $l_{\mathrm{A}}$, ${\mathrm{D}}_{\mathrm{A}}$, 축 B의 길이 및 지름은 각각 $l_{\mathrm{B}}$, ${\mathrm{D}}_{\mathrm{B}}$이다)

미끄럼 베어링의 페트로프(Petroff) 식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 유체윤활 영역으로 가정한다)

인장강도가 150 MPa이고 압축강도는 200 MPa이며, 지름 20 mm의 취성재료 축이 정적 토크 112.5 N·m를 받고 있다. 쿨롱－모어(Coulomb-Mohr) 이론을 적용할 때, 축의 안전계수는? (단, $\pi$ ＝ 3이다)

허용인장응력이 10 kgf/mm²이고 지름 10 mm인 볼트 1개로 지지할 수 있는 최대 하중을 허용인장응력이 2.5 kgf/mm²이고 지름 5 mm인 볼트로 지지하려고 할 때, 필요한 지름 5 mm 볼트의 최소 개수는? (단, 볼트의 인장응력만 고려한다)

지름 D이고 허용전단응력이 ${\tau }_{\mathrm{s}}$인 원형 중실축에 묻힘키(평행키)가 결합되어 최대 토크를 전달한다. 길이 $\frac{\pi }{2}\mathrm{D}$인 키의 허용전단응력이 $2{\tau }_{\mathrm{s}}$가 되는 키의 최소 폭은? (단, 전단응력만 고려한다)

양쪽 덮개판 한줄 맞대기 이음에서 허용전단응력이 6 kgf/mm²이고 지름이 12 mm인 리벳으로 10,000 kgf의 인장하중을 견디고자 할 때, 리벳이 전단응력에 의해 파괴되지 않는 최소 리벳 개수는?

그림과 같이 골지름이 5 mm인 리머볼트 8개가 결합된 플랜지 커플링에 15 kgf·m의 토크를 가했을 때, 각 리머볼트에 발생하는 전단응력[kgf/mm²]은? (단, 전단응력만 고려하며, D ＝ 100 mm, $\pi$ ＝ 3이다)

한 쌍의 스퍼 기어가 맞물려 회전할 때, 이의 간섭을 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

비틀림각이 25 °, 압력각이 20 °, 잇수가 36개, 치직각 모듈이 4 mm이고 보통이를 갖는 표준 헬리컬 기어의 이끝원 지름[mm]은? (단, cos 25 ° ＝ 0.9이다)

안지름 100 mm, 바깥지름 140 mm, 마찰계수 0.2인 단판 마찰클러치에 축방향 하중 100 kgf가 작용할 때, 전달할 수 있는 최대 토크[kgf·mm]는? (단, 접촉면 압력 분포는 균일마모 조건이다)

그림과 같이 스프링 상수가 각각 5, 10, 15 kgf/cm인 코일 스프링 A, B, C가 병렬로 연결된 스프링 장치에 하중 60 kgf을 가할 때, 하중방향의 처짐량[cm]은? (단, 스프링 장치는 수평을 유지하며 자중은 무시한다)

그림과 같이 윈치가 케이블을 일정한 속도로 감아서 2,000 N의 물체를 들어올릴 때, 윈치와 연결된 케이블 1번에 걸리는 장력[N]은? (단, 케이블과 도르래의 마찰과 무게는 무시한다)

그림과 같이 걸치기 이두께법을 사용하여 인벌류트 치형인 3개의 이를 측정한 이두께가 S이고 법선피치가 $p_n$일 때, 기초원주상의 이두께는?

동력전달 장치인 타이밍 벨트에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

평벨트가 풀리 부분에서 인장응력과 굽힘응력을 동시에 받을 때, 벨트에 발생하는 최대 응력은? (단, $\mathrm{b}$는 벨트의 폭, $\mathrm{t}$는 벨트의 두께, ${\mathrm{D}}_1$은 큰 풀리 지름, ${\mathrm{D}}_2$는 작은 풀리 지름, ${\mathrm{T}}_{\mathrm{s}}$는 벨트의 이완측 장력, ${\mathrm{T}}_{\mathrm{t}}$는 벨트의 긴장측 장력, $\mathrm{E}$는 벨트의 탄성계수이다)

그림과 같이 양쪽에 원형 마찰 패드를 가진 캘리퍼형 원판 브레이크에서 제동 토크가 100 N·m, 한 쪽의 마찰 패드가 원판을 수직으로 미는 힘 Q ＝ 1,000 N, 패드와 원판 사이의 마찰계수가 0.2일 때, 원판의 중심으로부터 마찰 패드의 중심까지의 거리 R[mm]은?

원추 접촉면의 평균 지름이 500 mm, 마찰면의 폭이 50 mm, 허용 접촉면 압력이 0.1 N/mm², 마찰계수가 0.2, 회전 속도가 1,000 rpm인 원추 클러치가 전달할 수 있는 최대동력[kW]은? (단, 접촉면 압력 분포는 균일마모 조건이고, $\pi$ ＝ 3이다)

그림과 같이 회전 속도 500 rpm, 동력 10 PS를 전달하는 길이 1,000 mm인 축의 중앙에 피치원지름이 200 mm인 기어가 연결되어 있을 때, 축에 발생하는 최대굽힘모멘트[kgf·mm]는? (단, 외력은 피치원에 수직인 접선력 F_t만 고려하고, 축은 양단 단순지지보로 가정하며, 축과 기어의 무게는 무시한다)

단열 앵귤러 볼베어링에 축방향 하중(${\mathrm{F}}_{\mathrm{a}}$) 3 kN, 반경방향 하중(${\mathrm{F}}_{\mathrm{r}}$) 4 kN이 동시에 작용할 때, 이 베어링의 정격수명[회전수]은? (단, 기본 동정격하중은 30 kN, 반경방향 및 축방향 하중계수는 각각 X, Y로 아래 표를 참고하고, 이 외의 다른 계수는 고려하지 않는다)

베어링 형식	접촉각	e	단열 베어링
			$\frac{{\mathrm{F}}_{\mathrm{a}}}{{\mathrm{F}}_{\mathrm{r}}}\le \mathrm{e}$		$\frac{{\mathrm{F}}_{\mathrm{a}}}{{\mathrm{F}}_{\mathrm{r}}}>\mathrm{e}$
			X	Y	X	Y
앵귤러 볼베어링	30 °	0.8	1	0	0.39	0.76

그림과 같이 베어링 하중이 일정한 방향으로 최대 250 kgf, 최소 100 kgf로 선형 파동형으로 반복 변화하고 각속도 500 rpm으로 회전하는 단열 깊은 홈 볼베어링에서 수명시간이 100,000시간일 때, 최소 동정격하중[kgf]은? (단, 하중계수는 1.5이다)

그림과 같이 스프링 A가 스프링 B보다 위쪽으로 10 mm 더 길게 나와 있고 250 N의 힘을 수직으로 평판에 가하는 경우 평판의 이동거리 x [mm]는? (단, 스프링 A, B의 스프링 상수는 각각 5 N/mm, 15 N/mm이고, 평판과 스프링의 무게는 무시하며, 스프링은 탄성변형만 한다고 가정한다)

그림과 같이 자중이 200 N인 구가 두 경사면 위에 놓여 있을 때, 접촉점 B에서의 반력[N]은? (단, 구와 경사는 강체 점접촉이며, 마찰은 무시한다)