9급 지방직 공무원 기계설계 필기 기출문제(해설) 및 CBT 2023년06월10일

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1. 나사의 풀림 방지에 이용하는 요소가 아닌 것은?      1. 분할핀      2. 아이볼트(eye bolt)      3. 혀붙이 와셔      4. 록너트(lock nut)      정답 : [ 2 ]      정답률 : 68%       <문제 해설> 나사 풀림방지 1. 로그 너트 2. 와셔 3. 핀 4. 작은나사나 멈춤나사 5. 강선(철사) 6. 나일론너트 7. 나사 고정제(록타이트) [해설작성자 : 물티슈슈슉] 아이 볼트(Eye Bolt) : 머리 부분이 고리(Eye) 모양으로 제작된 특수 볼트 일반적인 육각 볼트가 체결·고정 목적에 쓰이는 반면, 아이 볼트는 하중 지지와 인양을 주목적으로 설계 [해설작성자 : 분혀록]

2. 벨트 전동장치에서 벨트의 속도가 4m/s, 긴장측 장력이 2kN, 이완측 장력이 1kN일 때 전달 동력[kW]은?      1. 2      2. 3      3. 4      4. 5      정답 : [ 3 ]      정답률 : 58%       <문제 해설> 전달 동력 계산 전달 동력은 긴장측 장력과 이완측 장력의 차이에 벨트의 속도를 곱하여 계산됩니다. 긴장측 장력과 이완측 장력의 차이를 계산합니다. F1-F2 = 2kN - 1kN = 1kN 전달 동력(P)을 계산합니다. P=(F1-F2) * v =1kN * 4m/s = 4kW 전달 동력은 4kW입니다. [해설작성자 : 분혀록]

3. 헬리컬기어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 치직각 모듈은 축직각 모듈보다 작다.      2. 비틀림각에 의해 축방향 하중이 발생한다.      3. 평기어보다 탄성변형이 적어 진동과 소음이 작다.      4. 축이 평행한 기어 한 쌍이 맞물리려면 비틀림각의 방향이 같아야 한다.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 60%       <문제 해설> 4. 헬리컬기어가 맞물리려면 두 기어의 비틀림각 방향이 서로 반대여야 합니다. 한 기어가 오른쪽으로 비틀린 \'우회전\' 기어라면, 맞물리는 상대 기어는 왼쪽으로 비틀린 \'좌회전\' 기어여야 합니다. 이 원리는 기어가 원활하게 맞물리고, 톱니의 접촉이 부드럽게 이루어지도록 합니다. [해설작성자 : 분혀록]

4. 그림과 같이 원판마찰차 무단변속기에서 원판차 A가 NA＝500rpm으로 회전할 때 원판차 B가 NB＝200rpm으로 회전하도록 하는 원판차 A의 위치 x[mm]는? (단, 원판차 A의 반경 rA＝80mm이다)          1. 32      2. 64      3. 160      4. 200      정답 : [ 4 ]      정답률 : 52%       <문제 해설> 원판차 B의 반경 계산 원판차 A와 B의 회전 속도와 반경 사이의 관계식은 다음과 같습니다. NA/NB = rB/rA 주어진 값을 위 식에 대입하여 rB를 계산합니다. rB = rA * NA/NB =80mm * 500rpm/200rpm =200mm 원판차 A의 위치 x는 원판차 B의 반경 rB와 같습니다. x = rB =200mm [해설작성자 : 분혀록]

5. 인벌류트 치형을 가진 표준 평기어의 물림률에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 잇수가 같을 때 압력각이 클수록 물림률이 커진다.      2. 압력각이 같을 때 잇수가 많을수록 물림률이 커진다.      3. 물림률이 1보다 작으면 연속적인 회전을 전달할 수 없다.      4. 물림률은 접근 물림길이와 퇴거 물림길이의 합을 법선 피치로 나눈 값이다.      정답 : [ 1 ]      정답률 : 33%

6. 구멍과 축의 치수 허용차 표에서 기준 치수 ø20mm인 구멍과 축의 끼워맞춤에 대한 설명으로 옳은 것은?          1. 최대 죔새는 0.035mm이다.      2. 최소 죔새는 0.022mm이다.      3. 축의 최소 허용치수는 20.013mm이다.      4. 구멍의 최대 허용치수는 20.035mm이다.      정답 : [ 1 ]      정답률 : 52%

7. 그림과 같이 평행키(묻힘키)가 폭 15mm, 높이 10mm, 길이 100mm이며, 지름이 50mm인 축에 걸리는 토크 T＝10,000kgfㆍmm일 때 키 홈 측면에 작용하는 압축응력[kgf/mm2]은?          1. 0.3      2. 0.5      3. 0.8      4. 1.2      정답 : [ 3 ]      정답률 : 58%       <문제 해설> 키의 압축응력 = 2T/dtl T : 10,000 , d : 50 , t : 5 , l : 100 2x10,000/50x5x100 = 0.8 [해설작성자 : 루오]

8. 부재에 주응력 σ1＝65MPa, σ2＝0MPa, σ3＝－35MPa이 작용할 때 최대 전단응력설에 따른 안전계수는? (단, 부재의 인장 항복강도는 600MPa, 전단 항복강도는 300MPa이다)      1. 6      2. 10      3. 12      4. 20      정답 : [ 1 ]      정답률 : 46%

9. 그림과 같이 겹치기 리벳 이음에서 판 두께 15.7mm, 판 폭 140mm, 리벳의 지름 20mm, 피치 60mm이고 하중 P＝3,140kgf이 작용한다. A위치에서 판의 인장응력(σt)과 리벳의 전단응력(τs)의 크기비(σt/τs)는? (단, π＝3.14이다)          1. 0.4      2. 0.8      3. 1.25      4. 2.5      정답 : [ 1 ]      정답률 : 35%

10. 피로한도 200MPa, 항복강도 400MPa, 극한강도가 600MPa인 재료에 그림과 같은 반복응력이 작용할 때 굿맨선(Goodman line)을 적용하여 안전계수를 구하면?           1. 2      2. 2.5      3. 3      4. 3.5      정답 : [ 2 ]      정답률 : 46%

11. 구멍과 축이 억지끼워맞춤인 것은?      1. ø50F8/h7      2. ø50H7/h7      3. ø50P6/h5      4. ø50H6/g5      정답 : [ 3 ]      정답률 : 50%       <문제 해설> 억지 끼워 맞춤 구멍 : n6, p6, r6 축 : N6, P6, R7 [해설작성자 : 물티슈슈슉]

12. 나사로 중간재를 체결하여 초기인장력 9kN이 나사에 작용하고 있다. 인장하중 6kN이 나사 체결부에 추가로 작용할 때 나사에 발생하는 최대 인장응력[MPa]은? (단, 중간재 강성계수(kc)와 나사 강성계수(kb)의 비가 kc/kb＝5, 나사의 최소 단면적은 250mm2으로 가정한다)      1. 25      2. 30      3. 35      4. 40      정답 : [ 4 ]      정답률 : 28%

13. 치공구의 사용에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 작업의 숙련도 요구가 감소한다.      2. 제품의 가공정밀도를 향상하고 호환성을 주어 불량품을 방지한다.      3. 제품의 품질을 유지하고 생산성을 향상시키면서 제조원가를 줄인다.      4. 소품종 대량생산보다 다품종 소량생산 시에 치공구를 사용하는 것이 치공구 제작비 면에서 더 유리하다.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 67%       <문제 해설> 생산 치공구 : 주로 제품을 공작하여 대량으로 제작하는 경우에 사용 [해설작성자 : 물티슈슈슉]

14. 유성기어장치에서 태양기어의 잇수가 36개, 링기어 잇수가 80개, 모듈이 2mm일 때 유성기어의 지름[mm]은?      1. 30      2. 36      3. 44      4. 48      정답 : [ 3 ]      정답률 : 56%

15. 벨트 전동장치에서 원동 풀리의 지름이 650mm, 회전속도 800rpm, 벨트의 두께 7mm, 종동 풀리의 지름이 400mm일 때 미끄럼을 무시하고 벨트의 두께를 고려한 종동 풀리의 회전속도[rpm]에 가장 가까운 값은? (단, 풀리의 회전속도는 벨트의 중립면을 기준으로 한다)      1. 953      2. 1049      3. 1288      4. 1300      정답 : [ 3 ]      정답률 : 48%

16. 그림과 같은 짧은 슈(shoe) 원통 브레이크에서 마찰계수가 0.5, 원통의 반지름은 0.4m, 작동력 Fa＝250N일 때 브레이크의 제동토크 [Nㆍm]는?           1. 250      2. 500      3. 750      4. 1000      정답 : [ 2 ]      정답률 : 38%

17. 그림과 같이 풀리에 하중 W, 긴장측 장력 T1, 이완측 장력 T2가 작용할 때 옳지 않은 것은? (단, T는 비틀림모멘트, M은 굽힘모멘트이다)           1. 축의 비틀림모멘트:      2. 축의 최대 굽힘모멘트:      3. 상당 비틀림모멘트:      4. 상당 굽힘모멘트:      정답 : [ 2 ]      정답률 : 51%

18. 안지름 5m, 두께 50mm인 두 반구를 용접하여 제작된 압력용기의 최대 허용압력[MPa]은? (단, 용접부의 단위길이당 허용 인장하중 10MN/m, 안전계수 2.5, 얇은 벽으로 가정한다)      1. 3.2      2. 8      3. 32      4. 80      정답 : [ 1 ]      정답률 : 30%

19. 바깥지름 120mm, 두께 10mm, 길이 15m인 강관을 상온 20°C에서 양쪽 끝을 고정한 뒤 220°C로 가열하였을 때 강관 길이방향에 가해지는 압축력[kN]은? (단, 강의 탄성계수는 200GPa이고, 선열팽창계수는 1.0×10-6[1/°C]이다)      1. 22π      2. 44π      3. 66π      4. 88π      정답 : [ 2 ]      정답률 : 56%

20. 모터 회전속도가 N[rpm]이고 동력 H[W]를 전달받는 평기어 1과 2의 피치원 지름이 각각 D1[m], D2[m]이고 공구압력각이 α일 때 기어 2가 연결된 축을 지지하는 각 베어링의 힘[N]은?           1.      2.      3.      4.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 34%

정 답 지

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1. 나사의 풀림 방지에 이용하는 요소가 아닌 것은?      1. 분할핀      2. 아이볼트(eye bolt)      3. 혀붙이 와셔      4. 록너트(lock nut)      정답 : [ 2 ]      정답률 : 68%       <문제 해설> 나사 풀림방지 1. 로그 너트 2. 와셔 3. 핀 4. 작은나사나 멈춤나사 5. 강선(철사) 6. 나일론너트 7. 나사 고정제(록타이트) [해설작성자 : 물티슈슈슉] 아이 볼트(Eye Bolt) : 머리 부분이 고리(Eye) 모양으로 제작된 특수 볼트 일반적인 육각 볼트가 체결·고정 목적에 쓰이는 반면, 아이 볼트는 하중 지지와 인양을 주목적으로 설계 [해설작성자 : 분혀록]

2. 벨트 전동장치에서 벨트의 속도가 4m/s, 긴장측 장력이 2kN, 이완측 장력이 1kN일 때 전달 동력[kW]은?      1. 2      2. 3      3. 4      4. 5      정답 : [ 3 ]      정답률 : 58%       <문제 해설> 전달 동력 계산 전달 동력은 긴장측 장력과 이완측 장력의 차이에 벨트의 속도를 곱하여 계산됩니다. 긴장측 장력과 이완측 장력의 차이를 계산합니다. F1-F2 = 2kN - 1kN = 1kN 전달 동력(P)을 계산합니다. P=(F1-F2) * v =1kN * 4m/s = 4kW 전달 동력은 4kW입니다. [해설작성자 : 분혀록]

3. 헬리컬기어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 치직각 모듈은 축직각 모듈보다 작다.      2. 비틀림각에 의해 축방향 하중이 발생한다.      3. 평기어보다 탄성변형이 적어 진동과 소음이 작다.      4. 축이 평행한 기어 한 쌍이 맞물리려면 비틀림각의 방향이 같아야 한다.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 60%       <문제 해설> 4. 헬리컬기어가 맞물리려면 두 기어의 비틀림각 방향이 서로 반대여야 합니다. 한 기어가 오른쪽으로 비틀린 \'우회전\' 기어라면, 맞물리는 상대 기어는 왼쪽으로 비틀린 \'좌회전\' 기어여야 합니다. 이 원리는 기어가 원활하게 맞물리고, 톱니의 접촉이 부드럽게 이루어지도록 합니다. [해설작성자 : 분혀록]

4. 그림과 같이 원판마찰차 무단변속기에서 원판차 A가 NA＝500rpm으로 회전할 때 원판차 B가 NB＝200rpm으로 회전하도록 하는 원판차 A의 위치 x[mm]는? (단, 원판차 A의 반경 rA＝80mm이다)          1. 32      2. 64      3. 160      4. 200      정답 : [ 4 ]      정답률 : 52%       <문제 해설> 원판차 B의 반경 계산 원판차 A와 B의 회전 속도와 반경 사이의 관계식은 다음과 같습니다. NA/NB = rB/rA 주어진 값을 위 식에 대입하여 rB를 계산합니다. rB = rA * NA/NB =80mm * 500rpm/200rpm =200mm 원판차 A의 위치 x는 원판차 B의 반경 rB와 같습니다. x = rB =200mm [해설작성자 : 분혀록]

5. 인벌류트 치형을 가진 표준 평기어의 물림률에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 잇수가 같을 때 압력각이 클수록 물림률이 커진다.      2. 압력각이 같을 때 잇수가 많을수록 물림률이 커진다.      3. 물림률이 1보다 작으면 연속적인 회전을 전달할 수 없다.      4. 물림률은 접근 물림길이와 퇴거 물림길이의 합을 법선 피치로 나눈 값이다.      정답 : [ 1 ]      정답률 : 33%

6. 구멍과 축의 치수 허용차 표에서 기준 치수 ø20mm인 구멍과 축의 끼워맞춤에 대한 설명으로 옳은 것은?          1. 최대 죔새는 0.035mm이다.      2. 최소 죔새는 0.022mm이다.      3. 축의 최소 허용치수는 20.013mm이다.      4. 구멍의 최대 허용치수는 20.035mm이다.      정답 : [ 1 ]      정답률 : 52%

7. 그림과 같이 평행키(묻힘키)가 폭 15mm, 높이 10mm, 길이 100mm이며, 지름이 50mm인 축에 걸리는 토크 T＝10,000kgfㆍmm일 때 키 홈 측면에 작용하는 압축응력[kgf/mm2]은?          1. 0.3      2. 0.5      3. 0.8      4. 1.2      정답 : [ 3 ]      정답률 : 58%       <문제 해설> 키의 압축응력 = 2T/dtl T : 10,000 , d : 50 , t : 5 , l : 100 2x10,000/50x5x100 = 0.8 [해설작성자 : 루오]

8. 부재에 주응력 σ1＝65MPa, σ2＝0MPa, σ3＝－35MPa이 작용할 때 최대 전단응력설에 따른 안전계수는? (단, 부재의 인장 항복강도는 600MPa, 전단 항복강도는 300MPa이다)      1. 6      2. 10      3. 12      4. 20      정답 : [ 1 ]      정답률 : 46%

9. 그림과 같이 겹치기 리벳 이음에서 판 두께 15.7mm, 판 폭 140mm, 리벳의 지름 20mm, 피치 60mm이고 하중 P＝3,140kgf이 작용한다. A위치에서 판의 인장응력(σt)과 리벳의 전단응력(τs)의 크기비(σt/τs)는? (단, π＝3.14이다)          1. 0.4      2. 0.8      3. 1.25      4. 2.5      정답 : [ 1 ]      정답률 : 35%

10. 피로한도 200MPa, 항복강도 400MPa, 극한강도가 600MPa인 재료에 그림과 같은 반복응력이 작용할 때 굿맨선(Goodman line)을 적용하여 안전계수를 구하면?           1. 2      2. 2.5      3. 3      4. 3.5      정답 : [ 2 ]      정답률 : 46%

11. 구멍과 축이 억지끼워맞춤인 것은?      1. ø50F8/h7      2. ø50H7/h7      3. ø50P6/h5      4. ø50H6/g5      정답 : [ 3 ]      정답률 : 50%       <문제 해설> 억지 끼워 맞춤 구멍 : n6, p6, r6 축 : N6, P6, R7 [해설작성자 : 물티슈슈슉]

12. 나사로 중간재를 체결하여 초기인장력 9kN이 나사에 작용하고 있다. 인장하중 6kN이 나사 체결부에 추가로 작용할 때 나사에 발생하는 최대 인장응력[MPa]은? (단, 중간재 강성계수(kc)와 나사 강성계수(kb)의 비가 kc/kb＝5, 나사의 최소 단면적은 250mm2으로 가정한다)      1. 25      2. 30      3. 35      4. 40      정답 : [ 4 ]      정답률 : 28%

13. 치공구의 사용에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 작업의 숙련도 요구가 감소한다.      2. 제품의 가공정밀도를 향상하고 호환성을 주어 불량품을 방지한다.      3. 제품의 품질을 유지하고 생산성을 향상시키면서 제조원가를 줄인다.      4. 소품종 대량생산보다 다품종 소량생산 시에 치공구를 사용하는 것이 치공구 제작비 면에서 더 유리하다.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 67%       <문제 해설> 생산 치공구 : 주로 제품을 공작하여 대량으로 제작하는 경우에 사용 [해설작성자 : 물티슈슈슉]

14. 유성기어장치에서 태양기어의 잇수가 36개, 링기어 잇수가 80개, 모듈이 2mm일 때 유성기어의 지름[mm]은?      1. 30      2. 36      3. 44      4. 48      정답 : [ 3 ]      정답률 : 56%

15. 벨트 전동장치에서 원동 풀리의 지름이 650mm, 회전속도 800rpm, 벨트의 두께 7mm, 종동 풀리의 지름이 400mm일 때 미끄럼을 무시하고 벨트의 두께를 고려한 종동 풀리의 회전속도[rpm]에 가장 가까운 값은? (단, 풀리의 회전속도는 벨트의 중립면을 기준으로 한다)      1. 953      2. 1049      3. 1288      4. 1300      정답 : [ 3 ]      정답률 : 48%

16. 그림과 같은 짧은 슈(shoe) 원통 브레이크에서 마찰계수가 0.5, 원통의 반지름은 0.4m, 작동력 Fa＝250N일 때 브레이크의 제동토크 [Nㆍm]는?           1. 250      2. 500      3. 750      4. 1000      정답 : [ 2 ]      정답률 : 38%

17. 그림과 같이 풀리에 하중 W, 긴장측 장력 T1, 이완측 장력 T2가 작용할 때 옳지 않은 것은? (단, T는 비틀림모멘트, M은 굽힘모멘트이다)           1. 축의 비틀림모멘트:      2. 축의 최대 굽힘모멘트:      3. 상당 비틀림모멘트:      4. 상당 굽힘모멘트:      정답 : [ 2 ]      정답률 : 51%

18. 안지름 5m, 두께 50mm인 두 반구를 용접하여 제작된 압력용기의 최대 허용압력[MPa]은? (단, 용접부의 단위길이당 허용 인장하중 10MN/m, 안전계수 2.5, 얇은 벽으로 가정한다)      1. 3.2      2. 8      3. 32      4. 80      정답 : [ 1 ]      정답률 : 30%

19. 바깥지름 120mm, 두께 10mm, 길이 15m인 강관을 상온 20°C에서 양쪽 끝을 고정한 뒤 220°C로 가열하였을 때 강관 길이방향에 가해지는 압축력[kN]은? (단, 강의 탄성계수는 200GPa이고, 선열팽창계수는 1.0×10-6[1/°C]이다)      1. 22π      2. 44π      3. 66π      4. 88π      정답 : [ 2 ]      정답률 : 56%

20. 모터 회전속도가 N[rpm]이고 동력 H[W]를 전달받는 평기어 1과 2의 피치원 지름이 각각 D1[m], D2[m]이고 공구압력각이 α일 때 기어 2가 연결된 축을 지지하는 각 베어링의 힘[N]은?           1.      2.      3.      4.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 34%

정 답 지

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

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