9급 국가직 기계설계 2022년 기출문제

크리프(creep) 현상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

평행하지도 교차하지도 않는 두 축 사이에 동력을 전달하기 위해 사용하는 기어는?

배관에서 조립 플랜지와 파이프를 이음하는 방식으로 옳지 않은 것은?

상온에서 초기응력 없이 양단이 고정되어 있는 강관에 고온의 유체가 흐를 때 발생하는 현상 및 그 특징으로 옳지 않은 것은?

기준치수가 동일한 구멍과 축에서 구멍의 공차역이 H7일 때, 헐거운 끼워맞춤에 해당하는 축의 공차역은?

다음 중 사이클로이드 치형의 특징이 아닌 것은?

그림과 같이 4개의 스프링에 의해 지지되는 강체의 중앙에 600 N의 하중을 가하여 강체가 60 mm 내려갈 때, 스프링상수 $k_3$ [N/mm]의 값은? (단, 스프링상수 값은 $k_1=2k_3$, $k_2=4k_3$의 관계를 가지며, 스프링과 강체의 무게는 무시한다)

지름 2 cm인 회전하는 중실축이 30 $\mathrm{k}{\mathrm{g}}_{\mathrm{f}}$·cm의 굽힘모멘트와 40 $\mathrm{k}{\mathrm{g}}_{\mathrm{f}}$·cm의 비틀림모멘트를 동시에 받고 있을 때, 발생하는 최대 굽힘응력[$\mathrm{k}{\mathrm{g}}_{\mathrm{f}}$/cm²]은? (단, $\pi$ ＝ 3.2이고, 최대 주응력 이론을 적용한다)

지름 20 mm인 봉을 강판에 필릿용접하고 토크 $T$ ＝ 65,000 $\mathrm{k}{\mathrm{g}}_{\mathrm{f}}$·mm를 가할 때, 용접부에 발생하는 최대 전단응력[$\mathrm{k}{\mathrm{g}}_{\mathrm{f}}$/mm²]은? (단, $f$ ＝ $\frac{10}{\sqrt{2}}$ mm, $\pi$ ＝ 3.2이고, 봉의 무게는 무시한다)

지름 10 mm 리벳 20개로 강판에 1줄 겹치기 리벳이음을 한 후, 이 강판에 60 kN의 인장력을 가하였다. 이때 리벳 1개에 발생하는 전단응력[MPa]은? (단, $\pi$ ＝ 3이다)

폭, 높이, 길이가 각각 $b$, $h$, $L$인 평행키가 키홈 깊이 $\frac{h}{2}$인 축에 삽입되어 있다. 이때 키에 생기는 전단응력이 $\tau$, 압축응력이 ${\sigma }_c$이고, ${\sigma }_c$ ＝ $6\tau$라고 할 때, $\frac{h}{b}$는?

평벨트 전동에서 벨트에 작용하는 긴장측 장력 900 N, 벨트의 허용인장응력 2 N/mm², 두께 2 mm, 이음효율이 90 %일 때, 벨트의 최소 폭[mm]은? (단, 벨트에 작용하는 원심력 및 굽힘응력은 무시한다)

단판 원판 브레이크를 이용하여 회전하는 축을 제동하려고 한다. 브레이크를 축방향으로 미는 하중 $P$ ＝ 100 N, 원판 브레이크 접촉면의 평균 반지름 $R_m$ ＝ 25 $\mathrm{mm}$, 마찰계수 μ ＝ 0.1일 때, 제동할 수 있는 최대 토크 $T$ [N·mm]는? (단, 축방향 힘은 균일압력조건, 토크는 균일마모조건으로 한다)

축방향 하중 $P$ ＝ 45 $\mathrm{k}{\mathrm{g}}_{\mathrm{f}}$를 지지하는 칼라(collar) 베어링에서 칼라의 안지름이 5 mm, 바깥지름이 10 mm이고, 칼라 베어링의 허용 압력이 0.2 $\mathrm{k}{\mathrm{g}}_{\mathrm{f}}$/mm²일 때, 필요한 칼라의 최소 개수는? (단, $\pi$ ＝ 3이다)

내접원통마찰차에서 축간거리가 450 mm, 원동차의 회전속도가 300 rpm, 종동차의 회전속도가 100 rpm일 때, 원동차 지름 $D_A$ [mm]와 종동차 지름 $D_B$ [mm]는? (단, 마찰차 간 미끄럼은 없다고 가정한다)

$D_A$ $D_B$

길이가 각각 $l_1$, $l_2$, $l_3$이고 극관성모멘트가 각각 $I_{P1}$, $I_{P2}$, $I_{P3}$인 축들이 그림과 같이 연결되어 있다. 축의 양 끝단에 비틀림 모멘트 $T$가 작용할 때 전체 비틀림각을 구하는 식은? (단, 축 재료의 횡탄성계수는 $G$이고 극관성모멘트는 축 단면의 중심에서 계산한 값이다)

물체에 가해지는 힘 $P$와 속도 $v$가 주어졌을 때, 동력 $H$를 구하는 식으로 옳지 않은 것은? (단, 1 PS ＝ 75 $\mathrm{k}{\mathrm{g}}_{\mathrm{f}}$·m/s이고, 중력가속도는 9.8 m/s² 이다)

마찰각이 $\rho$, 리드각이 $\beta$, 유효지름이 $d_m$인 사각나사를 이용하여 축하중 $Q$인 물체를 들어올리기 위해 나사 유효지름의 원주에서 접선방향으로 가하는 회전력 $P_1=Q\tan (\rho +\beta )$, 토크 $T_1=Q\frac{d_m}{2}\tan (\rho +\beta )$이다. 동일한 사각나사를 이용하여 축하중 $Q$인 물체를 내리기 위해 나사 유효지름의 원주에서 접선방향으로 가하는 회전력 $P_2$와 토크 $T_2$를 구하는 식은? (단, 자리면 마찰은 무시한다)

$P_2$ $T_2$

일반적인 사각형 맞물림 클러치의 턱(claw) 뿌리에 작용하는 굽힘응력에 영향을 주지 않는 것은?

축각(shaft angle)이 90 °인 원추 마찰차가 있다. 원동차의 평균 지름이 600 mm이고 회전수가 100 rpm이다. 회전속도비가 1이고 마찰계수가 0.2일 때, 3 kW의 동력을 전달하기 위하여 원동축에 가해야 할 축방향 하중[N]은? (단, $\pi$ ＝ 3, $\sin 45{}^{\circ }$ ＝ 0.7이다)