9급 국가직 기계설계 2007년 기출문제

시행 2007-04-14 · 책형 국 · 20문항 · 출처: 인사혁신처 공개 기출(공공데이터포털, 이용허락 제한 없음)

전체 풀기 (시험 모드)원본 PDF 받기 2007 9급 국가직 전과목

2단의 단이 진 축의 직경이 d와 D(>d)이고, 연결부의 필렛 반경은 r이다. 축의 피로수명을 증가시킬 수 있는 조합은?

기계설계

①r의 증가, D/d 비의 증가
②r의 감소, D/d 비의 증가
③r의 증가, D/d 비의 감소
④r의 감소, D/d 비의 감소

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정답 ③ · 해설 보기

브레이크 드럼의 지름이 200 mm, 브레이크에 작용하는 반경방향 수직력이 100 N일 때 브레이크 드럼에 작용하는 제동 토크 [N‧mm]는? (단, 마찰계수 μ ＝ 0.3으로 한다)

기계설계

①2000
②3000
③4500
④6000

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정답 ② · 해설 보기

축(shaft)을 설계할 때 고려할 사항으로 옳지 않은 것은?

기계설계

①전동축의 경우는 굽힘응력과 비틀림에 의한 전단응력이 같이 발생한다.
②동일 재료의 경우 중공축은 동일 단면적을 갖는 중실축에 비해 전달할 수 있는 토크가 작다.
③축이 베어링으로 고정되었을 때는 축변형의 경사각도 고려하여 설계하여야 한다.
④기어 또는 벨트 풀리를 고정하여 사용하는 전동축은 상당굽힘모멘트와 상당비틀림모멘트를 이용하여 안전 여부를 판단한다.

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다음 중 나사에 대해 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

기계설계

①M4 × 0.5는 호칭지름이 4 mm이고, 피치가 0.5 mm인 미터 가는나사이다.
②나사를 1회전 했을 때에 축 방향으로 이동하는 거리를 리드(lead)라고 한다.
③암나사의 호칭지름은 결합되는 수나사의 바깥지름으로 나타낸다.
④UNC $\frac{7}{8}$ －9는 유니파이 보통나사이며, 피치는 9 mm이다.

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고정되어 있지 않은 관에 온도변화가 있을 때 신축량에 대한 설명 중에서 옳은 것은?

기계설계

①신축량은 관의 열팽창계수에 비례하고 길이와 온도변화에 반비례한다.
②신축량은 관의 열팽창계수, 길이, 온도변화에 반비례한다.
③신축량은 관의 길이와 온도변화에 비례하고 열팽창계수에 반비례한다.
④신축량은 관의 열팽창계수, 길이, 온도변화에 비례한다.

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중심거리가 70 mm이고, 피니언 잇수가 24, 기어 잇수가 46인 표준스퍼기어가 맞물려 있다. 잇수 46인 기어의 이끝원 지름 [mm]은?

기계설계

①45
②48
③92
④96

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볼트의 항복응력은 100 MPa이다. 이 볼트에 허용 설계하중이 작용할 때, 축방향의 인장응력 30 MPa과 비틀림에 의한 전단응력 20 MPa이 동시에 발생되었다. 최대주응력설을 적용하여 항복응력에 대한 안전계수를 구하면?

기계설계

①2.5
②3.0
③3.5
④4.0

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정답 ① · 해설 보기

두께가 같은 두 판재를 맞대기 용접하였을 경우 인장하중 P ＝ 48 kN에 대한 인장응력이 6 MPa이었을 때 이 판재의 두께 [cm]는? (단, 용접길이(L)은 32 cm이다)

기계설계

①15
②25
③1.5
④2.5

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용접이음으로 만든 지름이 1 m인 구형 탱크(ball tank)에 내압이 4.5 MPa이 되도록 가스를 주입하려고 한다. 허용인장응력이 100 MPa이면 두께 [mm]를 최소한 얼마로 하면 적당한가?

(단, 이음 효율은 90 %이고 부식여유 C는 1 mm로 한다)

기계설계

①12.3
②13.5
③26.0
④51.0

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10.

다음과 같은 판스프링에 하중 P가 작용할 때 처짐량은 1이다. 단면의 높이 h가 두 배가 되었을 때 스프링 상수는 얼마가 되겠는가?

기계설계

① $\frac{1}{8}$ P
②8P
③ $\frac{1}{2}$ P
④2P

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11.

두 줄 나사에서 피치

p

, 유효지름

d

, 나선각(리드각)을

α

라 하면 tan

α

의 값은?

기계설계

① $\frac{p}{2 π d}$
② $\frac{p}{3 π d}$
③ $\frac{p}{π d}$
④ $\frac{2 p}{π d}$

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12.

두 판재가 양쪽 덮개판 한 줄 맞대기 이음으로 리벳 결합되어 있다. 리벳 한 개에 작용하는 전단하중을 W, 리벳의 지름을

d

라고 할 때, 설계 시 리벳에 작용하는 전단응력 중 가장 적당한 것은?

기계설계

① $\frac{W}{\frac{π}{4} d ^{2}}$
② $\frac{W}{2 ( \frac{π}{4} d ^{2} )}$
③ $\frac{W}{1.8 ( \frac{π}{4} d ^{2} )}$
④ $\frac{W}{2 ( 1.8 ) ( \frac{π}{4} d ^{2} )}$

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13.

잇수가 동일한 4개의 평기어(spur gear)가 있다. 이들의 이의 크기는 다음과 같다. 다음 중 지름이 가장 큰 기어는?

(단, m은 모듈,

p_{d}

는 지름피치이다)

기계설계

①m ＝ 5
② $p_{d}$ ＝ 4
③m ＝ 6
④ $p_{d}$ ＝ 7

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14.

하중 P에서 수명이

L

인 볼 베어링에 두 배의 하중 2P가 작용할 때 수명은?

기계설계

① $2^{3} L$
② $2^{- 3} L$
③ $2^{\frac{10}{3}} L$
④ $2^{- \frac{10}{3}} L$

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15.

다음에 제시한 축이음 방법 중에서 두 축 간의 축경사나 편심을 흡수할 수 없는 축이음 방법은?

기계설계

①고무 커플링
②기어 커플링
③유니버셜 조인트
④플랜지 커플링

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16.

잇수가 30인 스프로킷 휠이 500 rpm으로 회전하고 있다. 체인의 피치가 25 mm일 때 체인의 평균속도[m/s]는?

기계설계

①6.25
②6.35
③6.45
④6.55

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17.

외접하는 원추 마찰차에서 원동차의 원추각은 30°, 종동차의 원추각은 60°이다(원추각은 꼭지각의 절반에 해당하는 각이다). 원동차에 대한 종동차의 회전속도비는?

기계설계

① $\frac{s i n 60 ^{\circ}}{s i n 30 ^{\circ}}$
② $tan 30^{\circ}$
③ $cos 60^{\circ}$
④ $sin 60^{\circ}$

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18.

6 m/s의 속도로 6 kW를 전달하는 벨트 전동장치에서 긴장측의 장력이 2000 N일 때 이완측에 대한 긴장측의 장력비는?

기계설계

①1.5
②1.6
③1.8
④2.0

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19.

직경

d

를 갖는 중실축에 비해 동일 재질의 직경

\frac{d}{2}

인 중실축이 전달할 수 있는 토크비

(T_{d /2} / T_{d})

는?

기계설계

① $\frac{1}{2}$
② $\frac{1}{4}$
③ $\frac{1}{8}$
④ $\frac{1}{16}$

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20.

묻힘키가 받을 수 있는 토크와 축이 받을 수 있는 토크가 같다면, 축과 보스 경계면에서 키가 전단되는 경우 축지름

d

, 키의 유효길이

l

, 폭

b

사이의 관계식은? (단, 축과 키 재료는 동일하다)

기계설계

① $l = \frac{π d ^{2}}{32 b}$
② $l = \frac{π d ^{2}}{16 b}$
③ $l = \frac{π d ^{2}}{12 b}$
④ $l = \frac{π d ^{2}}{8 b}$

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