9급 국가직 공무원 기계설계(2011. 4. 9.) 시험일자 : 2011년 4월 9일
1. 다음 그림과 같이 4개의 볼트(a, b, c, d)로 체결된 브라켓 (bracket)이 편심하중 P를 받고 있을 때 각 볼트가 받는 전단응력의 관계로 옳은 것은?
- ① a와 b의 전단응력의 크기가 같다.
- ② b와 c의 전단응력의 크기가 같다.
- ③ c와 d의 전단응력의 크기가 같다.
- ④ b와 d의 전단응력의 크기가 같다.
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2. 토크 T를 받고 있는 성크키(sunk key)에 생기는 전단응력을 τ, 압축응력을 σc라 할 때 키의 높이 h와 폭 b의 관계로 옳은 것은? (단, τ/σc=1/3 이다)
- ① h=b
- ② h=2/3b
- ③ h=b/2
- ④ h=b/3
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3. 웜기어 장치에서 웜의 리드각(γ)에 대한 식으로 옳은 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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4. 클러치(clutch)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 축방향의 추력이 동일할 때 원판클러치는 원추클러치보다 더 큰 마찰력을 발생시킬 수 있다.
- ② 전자클러치는 전류의 가감에 의하여 접촉 마찰력의 크기를 조절할 수 있다.
- ③ 삼각형 맞물림 클러치는 사각형 맞물림 클러치에 비해 작은 하중의 전달에 적합하다.
- ④ 축방향 하중이 같을 경우 다판 클러치와 단판 클러치의 전달 토크는 동일하다.
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5. 원통마찰차에서 회전속도가 NA이고 직경이 DA인 원동차가 회전 속도 NB이고 직경이 DB인 종동차와 외접하고 있을 때 중심 거리는?
- ①
- ②
- ③
- ④
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6. 다음 그림과 같이 접착제를 사용하여 벨트를 잇고자 한다. 접착제의 전단강도가 인장강도보다 73.2% 더 크다고 할 때 접착면의 최적 경사각은? (단, √3＝1.732이다)
- ① 0 °
- ② 30 °
- ③ 45 °
- ④ 60 °
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7. 피로한도 280MPa, 항복강도 450MPa, 극한강도가 560MPa인 재료의 굿맨선(Goodman line)을 나타내는 식은? (단, σa는 응력진폭, σm은 평균응력으로 단위는 MPa이다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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8. 바깥지름이 50mm이고 골지름이 44mm인 한줄 사각나사를 2.5회전시키면 25mm 전진한다고 한다. 나사의 리드각을 α라고 할 때 tanα의 값은?
- ① 0.034
- ② 0.051
- ③ 0.068
- ④ 0.082
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9. 두께가 3mm인 두 판재를 한줄 겹치기로 리벳이음 할 때 리벳의 지름이 6 mm라면 필요한 피치[mm]는? (단, 리벳의 전단강도는 판재의 인장강도의 0.5배이고, π＝3.14이다)
- ① 16.71
- ② 10.71
- ③ 18.00
- ④ 12.00
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10. 바하(Bach)의 축공식에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, N은 회전수 (rpm), Hps는 전달 마력(PS)이다)
- ① 축의 강도설계에서 축길이 1 m에 대하여 비틀림각이 0.25 ° 이내가 되는 조건에서 축지름을 구한다.
- ② 축의 강성설계에서 축길이 1 m에 대하여 비틀림각이 0.25 ° 이내가 되는 조건에서 축지름을 구한다.
- ③ 축지름 이다.
- ④ 축지름 이다.
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11. 체인 전동의 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 체인의 탄성으로 어느 정도 충격하중을 흡수할 수 있다.
- ② 초기장력이 필요없어 정지 시 장력이 작용하지 않는다.
- ③ 체인의 길이 조절과 다축 전동이 쉽다.
- ④ 미끄럼이 있어 일정한 속도비를 얻기 어렵다.
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12. 중실(solid) 토션 바에서 토크가 일정할 때 지름과 길이가 각각 2배가 된다면 비틀림 스프링 상수는 몇 배가 되는가?
- ① 2
- ② 4
- ③ 8
- ④ 16
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13. 한줄 리벳 이음에서 리벳 구멍 사이의 강판이 절단되었다면 한 피치 구간에서 판에 작용한 인장하중 W는? (단, d는 리벳 구멍, p는 피치, t는 강판의 두께, σt는 인장응력이다)
- ① W=2(p-d)t σt
- ② W=(p+d)t σt
- ③ W=(p-d)t σt
- ④ W=2(p+d)t σt
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14. 스프링에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 접시 스프링은 선형 스프링이다.
- ② 스프링 지수는 소선의 지름에 대한 코일 유효 지름의 비이다.
- ③ 압축 코일 스프링의 주된 응력은 전단응력이다.
- ④ 비틀림 코일 스프링의 주된 응력은 굽힘응력이다.
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15. 주물의 기공 결함을 줄이기 위한 대책으로 옳지 않은 것은?
- ① 용탕의 주입 온도를 최대한 높인다.
- ② 송탕구(feeder)를 붙여 용탕에 압력을 준다.
- ③ 주형의 통기성을 향상시킨다.
- ④ 주형 내의 수분을 제거한다.
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16. 중앙에 집중하중을 받는 단순 지지보의 처짐에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 하중의 크기에 비례한다.
- ② 영 계수에 반비례한다.
- ③ 단면 2차 모멘트에 비례한다.
- ④ 보의 길이의 3제곱에 비례한다.
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17. 레이디얼(radial) 하중 P를 받고 있는 볼 베어링의 수명을 20% 연장하고자 할 때 해당 하중의 크기는?
- ①
- ②
- ③
- ④
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18. 스퍼기어의 치수를 측정하였더니 바깥지름은 대략 250 mm, 이끝원의 원주피치는 약 15.7 mm였다. 보통이라 가정할 때 이 기어의 추정 잇수(Z)와 모듈(m)은? (단, π＝3.14이다) (순서대로 Z, m)
- ① 46, 5
- ② 46, 6
- ③ 50, 5
- ④ 50, 6
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19. 외접하는 원추 마찰차에서 축각이 75 °, 원동차의 원추각이 30 ° 이고 1000rpm으로 회전한다고 할 때 종동차의 회전속도[rpm]는?
- ① 1000/√2
- ② 1000√2
- ③ 500
- ④ 2000
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20. 전동효율이 0.98인 한 쌍의 스퍼기어에서 구동기어의 피치원 지름이 180mm, 피동기어의 피치원 지름이 90mm일 때 구동기어의 회전토크(T1)에 대한 피동기어의 회전토크(T2)의 비(T2/T1)는?
- ①
- ②
- ③
- ④
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