9급 국가직 공무원 기계설계 필기 기출문제(해설) 및 CBT 2007년04월14일

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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      정답 : [ 3 ]      정답률 : 77%

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      정답 : [ 2 ]      정답률 : 83%

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.      정답 : [ 2 ]      정답률 : 77%

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.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 82%

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.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 67%

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      정답 : [ 4 ]      정답률 : 75%

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      정답 : [ 1 ]      정답률 : 69%

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      정답 : [ 4 ]      정답률 : 83%

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      정답 : [ 2 ]      정답률 : 71%       <문제 해설> 아래와 같은 오류 신고가 있었습니다. 여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다. 추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다. 참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다. [오류 신고 내용] t = {( D * P * S) / (2 * 허용인장응력 * 효율) } + C 로 계산하면 26.0 나옴. 답 확인 바람. [해설작성자 : 난민88] [오류신고 반론] 원통이 아닌 구형 탱크이므로 분모에 4가 들어가야 합니다. 답은 13.5가 맞습니다. [해설작성자 : 흐에] [관리자 입니다. 다른 문제집 확인 가능한분 계시면 확인 부탁 드립니다. 신고시 출판사명까지 기제 부탁 드립니다.]

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      정답 : [ 2 ]      정답률 : 71%       <문제 해설> δ=PL3/(3EI)=P/k k=3EI/L3 k는 h3에 비례하므로 8배가 됨 [해설작성자 : 아이언맨]

11. 두 줄 나사에서 피치 p, 유효지름 d, 나선각(리드각)을 α라 하면 tanα의 값은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 68%

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?      1.      2.      3.      4.      정답 : [ 3 ]      정답률 : 81%       <문제 해설> 양쪽 덮개판 이므로 전단면이 2곳이지만 효율은 1.8이므로 기존 공식에서 1.8 [해설작성자 : comcbt.com 이용자]

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      정답 : [ 2 ]      정답률 : 73%

14. 하중 P에서 수명이 L인 볼 베어링에 두 배의 하중 2P가 작용할 때 수명은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [ 2 ]      정답률 : 83%

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      정답 : [ 4 ]      정답률 : 71%

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      정답 : [ 1 ]      정답률 : 81%

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°      정답 : [ 2 ]      정답률 : 70%

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      정답 : [ 4 ]      정답률 : 70%

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      정답 : [ 3 ]      정답률 : 75%

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)      1.      2.      3.      4.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 78%

정 답 지

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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      정답 : [ 3 ]      정답률 : 77%

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      정답 : [ 2 ]      정답률 : 83%

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.      정답 : [ 2 ]      정답률 : 77%

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.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 82%

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.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 67%

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      정답 : [ 4 ]      정답률 : 75%

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      정답 : [ 1 ]      정답률 : 69%

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      정답 : [ 4 ]      정답률 : 83%

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      정답 : [ 2 ]      정답률 : 71%       <문제 해설> 아래와 같은 오류 신고가 있었습니다. 여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다. 추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다. 참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다. [오류 신고 내용] t = {( D * P * S) / (2 * 허용인장응력 * 효율) } + C 로 계산하면 26.0 나옴. 답 확인 바람. [해설작성자 : 난민88] [오류신고 반론] 원통이 아닌 구형 탱크이므로 분모에 4가 들어가야 합니다. 답은 13.5가 맞습니다. [해설작성자 : 흐에] [관리자 입니다. 다른 문제집 확인 가능한분 계시면 확인 부탁 드립니다. 신고시 출판사명까지 기제 부탁 드립니다.]

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      정답 : [ 2 ]      정답률 : 71%       <문제 해설> δ=PL3/(3EI)=P/k k=3EI/L3 k는 h3에 비례하므로 8배가 됨 [해설작성자 : 아이언맨]

11. 두 줄 나사에서 피치 p, 유효지름 d, 나선각(리드각)을 α라 하면 tanα의 값은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 68%

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?      1.      2.      3.      4.      정답 : [ 3 ]      정답률 : 81%       <문제 해설> 양쪽 덮개판 이므로 전단면이 2곳이지만 효율은 1.8이므로 기존 공식에서 1.8 [해설작성자 : comcbt.com 이용자]

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      정답 : [ 2 ]      정답률 : 73%

14. 하중 P에서 수명이 L인 볼 베어링에 두 배의 하중 2P가 작용할 때 수명은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [ 2 ]      정답률 : 83%

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      정답 : [ 4 ]      정답률 : 71%

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      정답 : [ 1 ]      정답률 : 81%

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°      정답 : [ 2 ]      정답률 : 70%

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      정답 : [ 4 ]      정답률 : 70%

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      정답 : [ 3 ]      정답률 : 75%

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)      1.      2.      3.      4.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 78%

정 답 지

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
③	②	②	④	④	④	①	④	②	②
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
④	③	②	②	④	①	②	④	③	④

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