9급 지방직 공무원 기계설계(2019. 6. 15.) 시험일자 : 2019년 6월 15일
1. 기계부품 가공 등의 작업에 쓰이는 보조 도구에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 드릴링 작업에 쓰이는 안내 부시는 공작물을 고정하는 보조 도구이다.
- ② 클램프는 공작물을 고정하는 데 쓰이는 보조 도구이다.
- ③ 지그는 작업종류에 따라 공작물에 맞춘 보조 도구이다.
- ④ 바이스는 조(jaw)가 공작물을 고정할 수 있는 보조 도구이다.
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2. 치공구를 사용하여 얻을 수 있는 이득으로 옳은 것만을 모두 고르면?
- ① ㄱ, ㄴ
- ② ㄱ, ㄷ
- ③ ㄴ, ㄷ
- ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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3. 한줄 겹치기 리벳 이음의 파손 유형에 대한 대책으로 옳지 않은 것은?
- ① 리벳 구멍 부분에서 판재가 압축 파손되는 경우, 판재를 더 두껍게 한다.
- ② 판재 끝이 리벳에 의해 갈라지는 경우, 리벳 구멍과 판재 끝 사이의 여유를 더 크게 한다.
- ③ 리벳 구멍 사이에서 판재가 절단되는 경우, 리벳 피치를 줄인다.
- ④ 리벳이 전단에 의해 파손되는 경우, 리벳 지름을 더 크게 한다.
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4. 회전속도 N[rpm]으로 동력 H[W]를 전달할 수 있는 축의 최소 지름[m]은? (단, 축 재료의 허용 전단응력은 τ[N/m2]이며, 축은 비틀림 모멘트만 받는다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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5. 동일한 재료로 제작된 중공축 A와 중공축 B에 토크가 각각 작용하고 있다. 축 A의 안지름은 2mm, 바깥지름은 4mm이고, 축 B의 안지름은 4mm, 바깥지름은 8mm이다. 허용응력 범위 내에서, 축 A가 전달할 수 있는 최대 토크(TA)에 대한 축 B가 전달할 수 있는 최대 토크(TB)의 비(TB/TA)는? (단, 두 축은 비틀림 모멘트만 받는다)
- ① 2
- ② 4
- ③ 8
- ④ 16
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6. 직육면체 구조물이 수평 천장에 필렛(fillet) 용접(음영 부분)되어 있을 때, 목두께를 기준으로 용접부가 견딜 수 있는 구조물의 최대 중량[kN]은? (단, 용접부 단면은 직각 이등변삼각형이고 목두께는 3mm, 용접 재료의 허용 인장응력은 30MPa이다)
- ① 36
- ② 25
- ③ 20
- ④ 18
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7. 나사에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 미터 가는나사는 지름에 대한 피치의 크기가 미터 보통나사보다 커서 기밀성이 우수하다.
- ② 둥근나사는 수나사와 암나사 사이에 강구를 배치하여 운동 시 마찰을 최소화한다.
- ③ 유니파이나사는 나사산각이 55°인 인치계 삼각나사이고, 나사의 크기는 1인치당 나사산수로 한다.
- ④ 톱니나사는 하중의 작용방향이 일정한 경우에 사용하고 하중을 받는 반대쪽은 삼각나사 형태로 만든다.
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8. 두께가 얇은 원통형 압력용기 내부에 일정한 압력이 작용할 때, 압력용기 원통 벽면에 발생하는 응력 중 원주방향 응력(σ1)에 대한 길이방향 응력(σ2)의 비(σ2/σ1)는?
- ① 0.5
- ② 1
- ③ 2
- ④ 4
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9. 일정한 단면을 갖는 길이 250mm인 원형 단면봉에 길이방향 하중을 작용하여 길이가 1mm 늘어났을 때, 반경방향 변형률(strain)의 절대값은? (단, 봉은 재질이 균질하고 등방성이며, 세로탄성계수(Young’s modulus)는 100GPa이고, 전단탄성계수(shear modulus of elasticity)는 40GPa이다)
- ① 0.25
- ② 0.015
- ③ 0.004
- ④ 0.001
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10. 재료의 피로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 정하중이 작용할 때의 항복응력보다 낮은 응력에서도 반복횟수가 많으면 파괴되는 현상을 피로파괴라 한다.
- ② 가해지는 반복하중의 크기가 작을수록 파괴가 일어날 때까지의 반복횟수가 줄어든다.
- ③ 피로강도는 재료의 성질, 표면조건, 부식 등에 영향을 받는다.
- ④ 엔진, 터빈, 축, 프로펠러 등의 기계부품 설계에 반복하중의 영향을 고려한다.
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11. 롤러체인 전동장치에서 체인의 피치가 10mm, 스프로킷의 잇수가 20개, 스프로킷 휠의 회전속도가 700rpm일 때, 체인의 평균 속도에 가장 가까운 값[m/s]은?
- ① 0.5
- ② 1.2
- ③ 2.3
- ④ 3.7
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12. 두께 5mm, 폭 50mm인 평판 부재의 중앙에 한 변의 길이가 10mm인 정사각형 관통구멍이 있다. 탄성한계 내에서 평판 양단에 5kN의 인장하중(P)이 작용할 때, 구멍 부분에서 응력의 최댓값[N/mm2]은? (단, 구멍의 응력집중계수는 2.0이다)
- ① 20
- ② 25
- ③ 40
- ④ 50
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13. 용기 내에서 유체의 압력이 일정 압을 초과하였을 때, 자동적으로 열리면서 유체를 외부로 방출하여 압력 상승을 억제하는 밸브는?
- ① 스톱밸브
- ② 체크밸브
- ③ 안전밸브
- ④ 게이트밸브
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14. 평벨트 전동에서 벨트의 긴장측과 이완측의 장력이 각각 2.4kN, 2.0kN이고 원동측 벨트풀리의 지름과 회전속도가 각각 200mm, 300rpm일 때, 벨트가 전달하는 동력[kW]은? (단, 벨트에 걸리는 응력은 허용범위 이내이고 벨트의 원심력과 두께는 무시하며 벨트와 벨트풀리 사이의 미끄럼은 없다)
- ① 0.4π
- ② 0.6π
- ③ 0.8π
- ④ 1.2π
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15. 그림과 같이 드럼축에 토크 M이 작용하여 드럼이 시계방향으로 돌고 있다. 밴드와 드럼 사이의 마찰계수가 μ이고 접촉각이 θ일 때, 드럼을 정지시키기 위해 밴드와 연결된 브레이크 레버에 작용시켜야 할 최소 힘 F는? (단, b=2a이다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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16. 칼라(collar)의 바깥지름이 300mm, 안지름이 200mm인 칼라 베어링(collar bearing)에 축 방향 하중 3.6×105N이 작용하고 있다. 칼라가 2개일 때, 베어링에 작용하는 평균 압력[N/mm2]은? (단, π＝3이며, 베어링에 작용하는 압력은 허용압력 범위 이내이다)
- ① 9.6
- ② 6.2
- ③ 4.8
- ④ 3.2
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17. 맞물려 회전하는 기어에서 축의 자세에 따른 기어의 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 베벨기어는 두 축이 교차할 때 사용한다.
- ② 스퍼기어는 두 축이 평행할 때 사용한다.
- ③ 하이포이드기어는 두 축이 만나지 않을 때 사용한다.
- ④ 헬리컬기어는 두 축이 평행하지도 만나지도 않을 때 사용한다.
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18. 베벨기어와 스퍼기어를 이용하여 모터의 동력을 축 A와 축 B에 전달하고 있다. 모터의 회전속도가 100rpm일 때, 축 A와 축 B의 회전속도 차이[rpm]는? (단, a, b는 베벨기어이고 c, d, e, f는 스퍼기어이며, Za~Zf는 각 기어의 잇수이다)
- ① 460
- ② 500
- ③ 560
- ④ 600
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19. 잇수 42개, 이끝원지름(바깥지름) 132mm인 표준 보통이 스퍼기어의 모듈은?
- ① 5
- ② 4
- ③ 3
- ④ 2
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20. 평벨트를 벨트풀리에 거는 방법에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? (단, 원동축은 시계방향으로 회전한다)
- ① ㄱ, ㄴ
- ② ㄱ, ㄹ
- ③ ㄴ, ㄷ
- ④ ㄷ, ㄹ
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