7급 국가직 기계설계 2025년 기출문제

두 축이 같은 평면 내에서 어느 각도로 교차하는 경우에 사용할 수 있는 커플링은?

V벨트 전동장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

비틀림 모멘트 3 kNㆍm와 굽힘 모멘트 4 kNㆍm가 동시에 작용하는 축의 최대전단응력은 비틀림 모멘트 1 kNㆍm만 작용하는 축의 최대전단응력의 몇 배가 되는가? (단, 동일한 원형단면 중실축이 사용된다)

양단이 고정 구속되어 있는 봉의 온도가 균일하게 증가할 때, 온도변화 $\Delta T$[°C]에 의해 발생한 힘 $P$[N]는? (단, 세로탄성계수는 $E$[N/mm²], 단면적은 $A$[mm²], 선(열)팽창계수는 $\alpha$[1/°C]이다)

그림과 같은 기어열에서 A, B는 평기어이고, C, D는 베벨기어이며, E는 웜, F는 웜휠이다. 기어 A가 1,800 rpm으로 회전할 때 웜휠 F의 회전속도[rpm]는? (단, 기어 A, B, C, D, F 각각의 잇수는 30, 45, 12, 24, 60이고, 웜 E의 줄수는 3이다)

중실 토션바(solid torsion bar) 스프링에서 원형 단면봉의 지름을 2배로 하고, 비틀림 모멘트에 대한 비틀림 각도를 그대로 유지하려면, 봉의 길이를 몇 배로 해야 하는가?

나사의 자립조건에 대한 설명으로 옳은 것은?

헬리컬 기어에 작용하는 하중의 분력 중 축직각 피치원에서 원주 방향으로 작용하는 회전력이 $F_t$일 때, 축－베어링계에 전달되는 반지름 방향 하중은? (단, 치직각 압력각은 ${\alpha }_n$, 비틀림각은 $\beta$이다)

원동차 지름이 250 mm, 종동차 지름이 350 mm, 원동축의 회전속도가 600 rpm인 외접 원통마찰차를 서로 1,000 N의 힘으로 밀어서 접촉시킬 때, 최대 전달 동력[kW]은? (단, 마찰면의 마찰계수는 0.2이고, 미끄럼은 없다)

벨트전동으로 종동축의 회전속도를 최저 $N_1$ ＝ 50 rpm에서 최고 $N_5$ ＝ 800 rpm까지 등비급수 배열로 단계적으로 변속하기 위한 5단 단차가 있다. 원동축의 회전속도는 $N$ ＝ 200 rpm으로 일정하고, 원동풀리 1단 지름은 $D_1$ ＝ 120 mm일 때, 종동풀리 4단 지름 $d_4$[mm]는? (단, $D_1+d_1=D_4+d_4$이고, $d_1$은 종동풀리 1단 지름, $D_4$는 원동풀리 4단 지름이다)

1줄 나사로 된 사각나사 잭(jack)으로 하중 $L_d$[kg_f]를 $v$[m/s]의 속도로 들어 올리려고 할 때, 손실 동력[PS]은? (단, 사각나사의 유효지름과 피치 그리고 나사부의 마찰계수는 각각 $d_e$[mm], $p$[mm], $\mu$이고, 너트와 와셔의 자리면 마찰계수는 무시한다)

축과 보스에 동일 깊이로 묻혀 있는 평행키를 이용하여 지름 $d$ ＝ 50 mm인 축이 $T$ ＝ 5,000 kg_fㆍmm의 토크를 전달하고 있을 때, 전단과 압축에 대한 안전계수는? (단, $b$ ＝ 10 mm, $h$ ＝ 8 mm, $l$ ＝ 50 mm, 키의 허용전단응력은 2 kg_f/mm²이고, 허용압축응력은 4 kg_f/mm²이며, 안전계수는 사용응력에 대한 허용응력의 비로 정의한다)

전단 압축

평균유속 10 m/s, 유량 0.3 m³/s, 내부압력 0.5 MPa로 유체가 흐르는 강관의 최소 바깥지름[mm]은? (단, 강관의 허용응력은 5 MPa, 이음효율은 100 %, 부식여유는 2 mm, $\pi$ ＝ 3이다)

중공축과 중실축에 같은 크기의 비틀림 모멘트만 작용하고 있을 때, 두 축이 동일한 최대전단응력을 갖도록 하는 중공축의 바깥지름[mm]은? (단, 중실축의 지름은 $d$[mm]이고, 중공축의 바깥지름은 안지름의 2배이다)

표준 평기어에서 모듈 $m$, 원주피치 $p$, 잇수 $Z$, 피치원 지름 $D$, 바깥지름 $D_0$의 관계식으로 옳은 것만을 모두 고르면?

ㄱ. $m=\frac{p}{\pi }$

ㄴ. $p=\frac{\pi D}{Z}$

ㄷ. $Z=\frac{D}{m}$

ㄹ. $D_0=(Z-2)m$

기준강도와 안전계수를 고려하여 허용응력을 정할 때, 기준강도의 선정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

미끄럼 베어링의 스트리백(Stribeck)곡선에서 마찰계수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 유체윤활영역으로 가정한다)

그림과 같이 단판 마찰클러치를 이용하여 동력을 전달할 때, 전달토크[Nㆍmm]는? (단, 단판클러치 접촉면의 바깥지름 $D_2$[mm]에 대한 안지름 $D_1$[mm]의 비가 0.5, 클러치 접촉면의 마찰계수와 접촉면압력은 각각 $\mu$, $p$[N/mm²]로 한다)

관성차(fly wheel)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

그림과 같이 지름이 10 mm인 리벳을 이용하여 $P$ ＝ 1,000 kg_f의 인장하중을 받는 동일 강판에 1줄 겹치기 리벳이음을 할 때, 리벳의 전단과 판의 절단을 고려한 리벳의 개수는? (단, 리벳의 허용전단응력은 2 kg_f/mm², 강판의 허용인장응력은 4 kg_f/mm², $w$ ＝ 200 mm, $t$ ＝ 2 mm, $\pi$ ＝ 3이다)

3 kW의 회전 동력으로 150 Nㆍm의 토크를 전달하는 축에 3 kN의 축방향 하중이 작용하고 있을 때, 이 축방향 하중을 지지하는 중공 스러스트 베어링의 발열계수[N/mm²ㆍm/s]는? (단, 베어링의 바깥지름은 600 mm, 안지름은 400 mm, $\pi$ ＝ 3이다)

반지름이 $c$[mm]인 원형단면 축에 인장하중 $P$[N]와 토크 $T$[Nㆍmm]가 가해지고 있다. 축 재료의 항복전단응력이 $\frac{1}{\sqrt{2}}\frac{P}{\pi c^2}$[N/mm²]일 때, 가해질 수 있는 최대 토크 $T$[Nㆍmm]는? (단, 파손이론은 최대전단응력설을 이용한다)

체인 전동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

반지름 $r$[mm]인 얇은 벽 원통형 압력용기에 내압 $p$[MPa]가 작용할 때, 최소 벽 두께 $t$[mm]를 결정하기 위한 인장응력[MPa]은?

내부확장식 드럼 브레이크에서 실린더가 슈(shoe)를 미는 힘($F$)이 120 kg_f일 때, 브레이크의 제동토크[kg_fㆍmm]는? (단, 마찰계수는 0.2, $D$ ＝ 160 mm, $a$ ＝ 100 mm, $b$ ＝ 50 mm, $c$ ＝ 50 mm이고, 드럼과 라이닝의 접촉 위치에 따른 압력의 크기는 일정하다)