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9급 국가직 공무원 기계설계 필기 기출문제(해설) 및 전자문제집 CBT 2012년04월07일

1. 기계재료의 표준인장시험에서 얻어지는 진변형률(εT)을 공칭응력 (σ)과 진응력(σT)으로 나타낸 것으로 옳은 것은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 67%       <문제 해설> εt=ln(l/lo) =ln(Ao/A) : 부피는 일정하므로 Al=Aolo =ln(σt/σn) : σ와 A는 반비례 [해설작성자 : 아이언맨 ]

2. 모듈이 4 mm, 중심거리가 150 mm인 외접 스퍼기어에서 회전 각속도비가 0.5일 때, 구동기어의 잇수 Z1과 피동기어의 잇수 Z2를 곱한 값은?      1. 800      2. 1,250      3. 1,700      4. 2,150      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 85%

3. 허용 인장응력이 100 N/mm2, 두께가 10mm인 강판을 용접길이 150mm, 용접효율을 80%로 맞대기 이음을 하고자 한다. 용접부의 허용응력이 80 N/mm2일 때, 목두께[mm]는?      1. 10      2. 12      3. 15      4. 16      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 68%       <문제 해설> 강판의 허용 인장응력 = 100 [N/m^2] 강판에 작용하는 하중 W = 100 [N/m^2] * 10 [mm] * 150 [mm] 용접부의 허용응력 = 80 [N/mm^2] = W/(a*L)*0.8 = (100*10*150*0.8)/(a*150) 목두께 a = 10 [mm] [해설작성자 : 형준형]

4. 마찰계수가 극히 작고 마멸이 적기 때문에 NC 공작기계의 이송나사, 자동차의 조향장치, 항공기 날개의 플랩 작동장치에 사용 하는 나사는?      1. 사각나사      2. 사다리꼴나사      3. 볼나사      4. 둥근나사      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 87%

5. 묻힘 키(sunk key)와 축에 동일 토크가 부가되고, 축과 키의 재료가 같다. 축 지름이 20mm, 묻힘 키의 길이가 50mm일 때, 필요한 키의 최소 폭[mm]은?      1. 1      2. 2      3. 3      4. 4      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 60%       <문제 해설> 키의 토크와 축의 토크가 같음 τk×bl×(d/2)=τ×(πd3/16) τk=τ, 나머지 대입하면 b=π 폭은 π 보다 커야하므로 답은 4 [해설작성자 : 아이언맨 ]

6. 기어 이의 간섭이 발생하지 않도록 하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?      1. 기어와 피니언의 잇수비를 크게 한다.      2. 피니언의 잇수를 최소치수 이상으로 한다.      3. 기어의 잇수를 한계치수 이하로 한다.      4. 압력각을 크게 한다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 83%

7. 외접하는 두 개의 기어가 맞물려 있고, 중심거리가 150 mm, 하나의 기어 잇수가 80인 두 기어의 모듈이 3일 때, 나머지 기어의 잇수는?      1. 20      2. 40      3. 80      4. 120      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 68%

8. 볼 베어링에 걸리는 하중이 500N, 베어링의 동정격하중이 1,500 N 일 때, 베어링을 10,000시간 이상 사용하기 위한 최대 회전수 [rpm]는?      1. 30      2. 45      3. 300      4. 450      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 74%

9. 마찰면의 바깥지름이 300mm, 안지름이 220mm인 단판클러치에서 축방향으로 밀어붙이는 힘이 1 kN, 마찰계수가 0.3일 때, 전달할 수 있는 토크[Nm]는? (단, 균일한 마모상태로 가정한다)      1. 24      2. 39      3. 78      4. 96      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 80%       <문제 해설> T=μPdm/2=39 [해설작성자 : 아이언맨 ]

10. 평기어를 설계할 때, 언더컷을 방지하기 위한 최소잇수는 압력각에 따라 다르다. 표준치를 갖는 피니언과 맞물리는 기어가 랙일 때, 압력각(p)에 따른 피니언의 이론적 최소잇수(N)는? (단, sin 20°＝0.34, cos 20°＝0.94, tan 20°＝0.36, sin 25°＝0.42, cos 25°＝0.91, tan 25°＝0.47이다)      1. p＝20°일 때 N＝18 , p＝25°일 때 N＝12      2. p＝20°일 때 N＝12 , p＝25°일 때 N＝18      3. p＝20°일 때 N＝18 , p＝25°일 때 N＝22      4. p＝20°일 때 N＝22 , p＝25°일 때 N＝18      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 57%       <문제 해설> N≥2/sin2p [해설작성자 : 아이언맨 ]

11. 키의 높이가 h, 폭이 b, 길이가 l 인 묻힘 키(sunk key)에서 높이와 폭을 같게 하였을 때, 키에 작용하는 힘(P)에 의하여 키에 발생하는 전단응력(τ)과 압축응력(σ)의 비(σ/τ))는?      1. 0.25      2. 0.50      3. 1.00      4. 2.00      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 57%       <문제 해설> σ=4T/(hld) τ=2T/(bld) h=b 이므로 σ/τ=2 [해설작성자 : 아이언맨 ]

12. 지름이 20mm, 길이가 7 cm인 시편이 시험 후 지름이 10 mm, 길이가 8 cm가 되었을 때, 단면 수축률은?      1. 0.55      2. 0.65      3. 0.75      4. 0.85      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 69%

13. 2줄 나사의 리드각(α)을 계산하는 공식은? (단, d는 나사의 바깥지름, d1은 나사의 골지름, p는 나사의 피치이다)      1.      2.      3.      4.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 67%

14. 다음 글에 해당하는 커플링은?           1. 고정 커플링      2. 셀러 커플링      3. 유니버설 커플링      4. 올덤 커플링      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 81%

15. 밸브에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?      1. 스톱 밸브(stop valve)는 밸브 디스크가 밸브대에 의하여 밸브시트에 직각방향으로 작동한다.      2. 버터플라이 밸브(butterfly valve)는 밸브의 몸통 안에서 밸브대를 축으로 하여 원판 모양의 밸브 디스크가 회전하면서 관을 개폐하여 관로의 열림각도가 변화하여 유량이 조절된다.      3. 게이트 밸브(gate valve)는 부분적으로 개폐될 때 유체의 흐름에 와류가 생겨 내부에 먼지가 쌓이기 쉽다.      4. 체크 밸브(check valve)는 유체를 두 방향으로 흘러가게 하고, 역류를 방지할 목적으로는 적합하지 않다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 73%

16. 주철제 원통형 압력용기의 설계에서 원통의 안지름이 16 mm, 내압이 5MPa, 안전율이 2, 허용인장응력이 40MPa일 때, 용기의 두께[mm]는? (단, 이음매가 없는 경우로 효율은 1로 간주하고, 부식 효과는 무시한다)      1. 1      2. 2      3. 3      4. 4      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 46%       <문제 해설> 허용인장응력이 주어져 있음. 따라서 안전율2는 사용할    필요가 없다. 인장강도가 주어지면 안전율을 쓴다. [해설작성자 : 난민88]

17. 축각이 120°인 원추마찰차의 바깥지름 D1이 300 mm일 때 원추각을 δ1, 바깥지름 D2가 150mm일 때 원추각을 δ2라 할 때, 원추 마찰차의 원추각 비(δ1/δ2)는?      1. 1/3      2. 1/2      3. 2      4. 3      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 43%       <문제 해설> i=D1/D2=300/150 =sinδ1/sinδ2=2 δ1+δ2=120 연립하면 sinδ1=1, δ1=90 sinδ2=1/2, δ2=30 δ1/δ2=3 [해설작성자 : 아이언맨 ]

18. 저속으로 운전되는 벨트의 두께가 2mm, 폭이 20mm인 벨트전동 장치에서 유효장력이 400 N, 풀리의 접촉각과 마찰계수 곱의 지수값 eμθ=3일 때, 최대 인장응력[MPa]은?      1. 5      2. 10      3. 15      4. 20      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 63%

19. 그림과 같이 5 kN의 물체를 지탱하고 있는 유압크레인에서 핀의 허용면압이 25MPa이고 폭경비가 2일 때, 핀의 직경[mm]은?           1. 20      2. 25      3. 30      4. 40      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 63%       <문제 해설> M=1×F-4×5=0 핀에 작용하는 힘 F=20 허용면압=F/db=25 폭경비 b/d=2 연립하면 b=20 [해설작성자 : 아이언맨 ]

20. 주로 축간거리가 짧고, 기어전동이 불가능한 경우에 사용되는 체인전동에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?      1. 전달효율이 크고 슬립이 없는 일정한 속도비를 얻을 수 있다.      2. 체인의 탄성으로 어느 정도 충격하중을 흡수할 수 있다.      3. 고속회전에 적당하고, 진동 및 소음 발생이 적다.      4. 내열, 내유, 내습성이 크며, 유지 및 수리가 쉽다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 79%

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