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9급 국가직 공무원 기계설계 필기 기출문제(해설) 및 전자문제집 CBT 2014년04월19일

1. 치직각 모듈이 10mm, 나선각이 60°, 잇수가 100인 헬리컬 기어의 피치원 지름[mm]은?      1. 1,000      2. 2,000      3. 1,000√3      4. 2,000√3      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 75%       <문제 해설> Ds=D/cosβ=mZ/cosβ=2000 [해설작성자 : 아이언맨 ]

2. 다음 중 비틀림, 굽힘, 인장 또는 압축을 동시에 받는 축은?      1. 선박의 프로펠러 축      2. 수차의 축      3. 철도 차량의 차축      4. 공작기계의 스핀들      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 76%

3. 체인전동의 특징을 기술한 것으로 옳지 않은 것은?      1. 충격흡수가 힘들어 큰 동력을 전달하기 어렵다.      2. 미끄럼 없이 일정한 속도비를 얻을 수 있다.      3. 축간거리가 긴 경우 고속전동이 어렵다.      4. 진동과 소음이 발생하기 쉽다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 80%

4. 그림과 같은 양쪽 측면 필릿 용접에서 용접사이즈가 5mm이고 허용 전단응력이 100 MPa일 때, 최대하중 P[kN]는? (단, cos45˚＝0.7로 한다)          1. 21      2. 35      3. 42      4. 60      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 82%       <문제 해설> τ=P/(al) a=hcoa45 l=60×2=120mm 대입하면 P=42 [해설작성자 : 아이언맨 ]

5. 그림과 같이 판의 수가 n, 두께가 h, 길이가 l이고 폭이 일정한 외팔보형 겹판 스프링에 최대 하중 P가 작용하고 있다. 판의 수, 두께, 길이가 각각 2n, 2h, 2l 로 변경될 때 스프링이 지지할 수 있는 최대하중은?          1. 1P      2. 2P      3. 4P      4. 8P      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 64%       <문제 해설> σ=6Pl/(nbh2) P는 n,h2에 비례하고 l에 반비례함. P2=P×2×22/2=4P [해설작성자 : 아이언맨 ]

6. 300 rpm으로 회전하는 축이 10π J/s 동력을 전달할 때, 축에 작용하는 비틀림 모멘트[N·m]는?      1. π      2. 10π      3. 1      4. 10      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 80%

7. 1,000 kgf의 물체가 허용인장응력이 10 kgf/mm2인 훅 2개로 지지될 때, 훅 나사부의 바깥지름[mm]은? (단, 안지름은 바깥지름의 0.8배이다)      1. 4      2. 6      3. 8      4. 10      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 77%       <문제 해설> σ=W/(An)=W/(πd12/4×n) d1=0.8d2 대입해서 풀면 d2=10 [해설작성자 : 아이언맨 ]

8. 웜기어의 축직각 모듈이 4mm, 웜과 웜기어의 중심거리가 150mm, 그리고 2줄 웜으로 구성된 웜기어 장치에서 1,800 rpm 회전속도를 60 rpm으로 감속시키고자 할 때, 웜의 피치 지름[mm]은?      1. 30      2. 40      3. 50      4. 60      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 49%       <문제 해설> i=Ng/Nw=Zw/Zg=60/1800=1/30 Zw=2, Zg=30×Zw=60 Dg=mZg=4×60=240 C=(Dw+Dg)/2=150 대입해서 풀면 Dw=60 [해설작성자 : 아이언맨 ]

9. 안지름이 30 mm이고 바깥지름이 50 mm인 원판 클러치에 0.5 N/mm2 균일접촉압력이 작용하고 마찰계수가 0.3일 때, 단일 원판클러치가 전달할 수 있는 최대토크[N·mm]에 가장 근접한 값은? (단, π＝3으로 하고, 마찰면 중심 지름은 안지름과 바깥 지름의 평균 지름으로 한다)      1. 1,800      2. 3,600      3. 5,400      4. 6,200      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 79%

10. 1,200 rpm으로 회전하고 5kN의 반지름 방향 하중이 작용하는 축을 미끄럼 베어링이 지지하고 있다. 축의 지름이 100 mm, 저널 길이가 50 mm, 마찰계수가 0.01일 때, 미끄럼 베어링의 손실동력[W]은? (단, π＝3으로 한다)      1. 150      2. 300      3. 450      4. 600      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 75%

11. SI 기본단위인 길이는 m, 질량은 kg, 시간은 s로 물리량을 표시 할 때, 다음 중 옳지 않은 것은?      1. 동력: [m3 kg s-3]      2. 응력: [m-1 kg s-2]      3. 에너지: [m2 kg s-2]      4. 힘: [m kg s-2]      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 78%

12. 캠선도에 해당하지 않는 것은?      1. 변위선도      2. 속도선도      3. 가속도선도      4. 운동량선도      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 70%

13. 길이가 1.0 m이고 단면이 20 mm × 40 mm인 사각 봉에 축방향 힘 16 kgf이 작용할 때 1.0mm 늘어났다. 봉의 탄성계수[MPa]는? (단, 중력가속도 g＝10 m/s2으로 한다)      1. 20      2. 200      3. 40      4. 400      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 65%

14. 맞물린 한 쌍의 표준 스퍼기어에서 구동기어의 잇수는 60, 피동기어의 잇수는 36, 모듈은 3일 때 두 기어의 중심거리[mm]는?      1. 32      2. 48      3. 96      4. 144      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 76%       <문제 해설> C=(D1+D2)/2=m(Z1+Z2)/2=144 [해설작성자 : 아이언맨 ]

15. 그림과 같은 1줄 겹치기 리벳이음에서 리벳의 지름이 5mm이고 허용 전단응력이 4 kgf/mm2일 때, 750 kgf의 하중 P를 지지하기 위한 리벳의 최소 개수는? (단, π＝3으로 한다)           1. 4      2. 6      3. 8      4. 10      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 82%

16. 나사의 회전력이 P, 축방향 하중이 Q, 유효 반지름이 r, 회전당 전진길이가 l 일 때, 나사의 효율은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 74%       <문제 해설> η=pQ/(2πT) T=Pr l=np (n=1) 대입하면 η=lQ/(2πPr) [해설작성자 : 아이언맨 ]

17. 내압력 0.9 N/mm2를 받는 보일러 설계에서 안지름이 3 m, 안전계수가 5, 이음효율이 50 %, 부식여유가 1.0 mm, 강판의 인장강도가 500 N/mm2일 때, 보일러 동체의 두께[mm]는?      1. 26      2. 28      3. 30      4. 32      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 87%

18. 그림과 같이 지름이 500 mm, a＝50 mm, l＝1,000 mm, 마찰 계수 μ, 접촉각 θ인 브레이크 드럼에 30 kgf·m의 토크가 작용하고 있다. 이 드럼을 멈추게 하기 위한 최소 조작력 F[kgf]는? (단, eμθ＝4로 한다)           1. 2      2. 3      3. 4      4. 5      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 69%       <문제 해설> T=(Tt-Ts)×D/2=30 Tt/Ts=4 → Tt=4Ts 대입해서 Ts 구함 모멘트식: F×l=Ts×a 풀면 F=2 [해설작성자 : 아이언맨 ]

19. 벨트의 속도가 v m/s, 긴장측 장력이 Ttkgf, 이완측 장력이 Tskgf, Tt/Ts＝4일 때, 최대 전달동력[PS]은? (단, 원심력은 무시한다)      1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 67%       <문제 해설> H=Fv=(Tt-Ts)v Ts=Tt/4 대입하면 H=3TtV/4 [kgf•m/s] 1PS=75kgf•m/s H=TtV/100 [PS] [해설작성자 : 아이언맨 ]

20. 회전속도가 200 rpm, 접촉력이 200 kgf, 마찰계수가 0.3, 지름이 750 mm인 마찰차의 최대 전달동력[PS]은? (단, π＝3으로 한다)      1. 2.0      2. 4.0      3. 6.0      4. 8.0      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 70%

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