9급 국가직 공무원 기계설계

9급 국가직 공무원 기계설계 2007년 총 20문제

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1. 2단의 단이 진축의 직경이 d와 D(>d)이고, 연결부의 필렛 반경은 r이다. 축의 피로수명을 증가시킬 수 있는 조합은?

① r의 증가, D/d 비의 증가

② r의 감소, D/d 비의 증가

③ r의 증가, D/d 비의 감소

④ r의 감소, D/d 비의 감소

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

① 2000

② 3000

③ 4500

④ 6000

3. 축(shaft)을 설계할 때 고려할 사항으로 옳지 않은 것은

① 전동축의 경우는 굽힘응력과 비틀림에 의한 전단응력이 같이 발생한다.

② 동일 재료의 경우 중공축은 동일 단면적을 갖는 중실축에 비해 전달할 수 있는 토크가 작다.

③ 축이 베어링으로 고정되었을 때는 축변형의 경사각도 고려하여 설계하여야 한다.

④ 기어 또는 벨트 풀리를 고정하여 사용하는 전동축은 상당굽힘 모멘트와 상당비틀림모멘트를 이용하여 안전 여부를 판단한다.

4. 다음 중 나사에 대해 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

① M4 × 0.5는 호칭지름이 4 mm이고, 피치가 0.5 mm인 미터가는나사이다.

② 나사를 1회전 했을 때에 축 방향으로 이동하는 거리를 리드(lead)라고 한다.

③ 암나사의 호칭지름은 결합되는 수나사의 바깥지름으로 나타낸다.

④ UNC 는 유니파이 보통나사이며, 피치는 9 mm이다.

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

① 신축량은 관의 열팽창계수에 비례하고 길이와 온도변화에 반비례한다.

② 신축량은 관의 열팽창계수, 길이, 온도변화에 반비례한다.

③ 신축량은 관의 길이와 온도변화에 비례하고 열팽창계수에 반비례한다.

④ 신축량은 관의 열팽창계수, 길이, 온도변화에 비례한다.

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

① 45

② 48

③ 92

④ 96

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

① 2.5

② 3.0

③ 3.5

④ 4.0

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

① 15

② 25

③ 1.5

④ 2.5

9. 용접이음으로 만든 지름이 1m인 구형 탱크(ball tank)에 내압이 4.5MPa이 되도록 가스를 주입하려고 한다. 허용인장응력이 100MPa이면 두께[mm]를 최소한 얼마로 하면 적당한가? (단, 이음 효율은 90%이고 부식여유 C는 1 mm로 한다)

① 12.3

② 13.5

③ 26.0

④ 51.0

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

① 1/8P

② 8P

③ 1/2P

④ 2P

11. 두 줄 나사에서 피치 p, 유효지름 d, 나선각(리드각)을 α라 하면 tanα의 값은?

12. 두 판재가 양쪽 덮개판 한 줄 맞대기 이음으로 리벳 결합되어 있다. 리벳 한 개에 작용하는 전단하중을 W, 리벳의 지름을 d라고 할 때, 설계 시 리벳에 작용하는 전단응력 중 가장 적당한 것은?

13. 잇수가 동일한 4개의 평기어(spur gear)가 있다. 이들의 이의 크기는 다음과 같다. 다음 중 지름이 가장 큰 기어는? (단, m은 모듈, pd는 지름피치이다)

① m＝5

② pd＝4

③ m＝6

④ pd＝7

14. 하중 P에서 수명이 L인 볼 베어링에 두 배의 하중 2P가 작용할 때 수명은?

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

① 고무 커플링

② 기어 커플링

③ 유니버셜 조인트

④ 플랜지 커플링

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

① 6.25

② 6.35

③ 6.45

④ 6.55

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

① sin60°/sin30°

② tan30°

③ cos60°

④ sin60°

18. 6m/s의 속도로 6 kW를 전달하는 벨트 전동장치에서 긴장측의 장력이 2000N일 때 이완측에 대한 긴장측의 장력비는?

① 1.5

② 1.6

③ 1.8

④ 2.0

19. 직경 d를 갖는 중실축에 비해 동일 재질의 직경 d/2인 중실축이 전달할 수 있는 토크비 (Td/2/Td는?

① 1/2

② 1/4

③ 1/8

④ 1/16

20. 묻힘키가 받을 수 있는 토크와 축이 받을 수 있는 토크가 같다면, 축과 보스 경계면에서 키가 전단되는 경우 축지름 d, 키의 유효 길이 l, 폭 b사이의 관계식은? (단, 축과 키 재료는 동일하다)

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