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최신 9급 국가직 공무원 기계설계 필기 기출문제(해설) : [다운로드]
9급 국가직 공무원 기계설계 필기 기출문제(해설) 및 전자문제집 CBT 2010년04월10일| 1. | 그림과 같은 스프링 장치에 질량 W의 물체를 매달 때, 물체의 처짐량[mm]은? (단, k1=k2=100N/mm, k3＝50 N/mm, W＝200 kg이다) |
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정답률 : 89%
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| 2. | 어떤 하중이 작용되고 있는 기계장치의 부품이 인장응력 60MPa, 전단응력 40 MPa을 받고 있다. 이 부품의 소재가 전단응력에 의해 파괴되는 응력이 120MPa이면, 최대전단응력설의 관점에서 볼 때, 받을 수 있는 최대 하중은 작용되고 있는 하중의 몇 배인가? |
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정답률 : 78%
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| 3. | 아래 그림은 겹치기 용접에 의한 양면 이음을 나타낸다. 작용하중 F＝50000N, 용접선의 허용인장응력 50N/mm2, t＝10mm일 때, 필요한 용접선의 최소길이 l [mm]은? |
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정답률 : 86%
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| 4. | 평행키(parallel key)가 설치되어 있는 축의 운전조건을 변경하여 축의 회전수를 4배로 하려고 할 때, 같은 동력을 전달하기 위한 최소 키 폭은 현재 키 폭의 몇 배인가? (단, 키 폭을 제외한 키의 다른 형상 치수는 동일하다) |
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정답률 : 81%
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| 5. | 교차각 30°인 유니버설(universal) 커플링 원동축(구동축)의 회전수는 1000 rpm, 전달 토크는 20N·m일 때, 종동축 전달 토크[N·m]의 범위로 옳은 것은? (단, cos30°＝0.866, sin30°＝0.5, tan30°＝0.577로 한다) |
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정답률 : 72%
| | <문제 해설>
Tcosa~T/cosa 범위
20cos30=17.3
20/cos30=23.1
[해설작성자 : 아이언맨 ] |
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| 6. | 체인전동에서 스프로킷 휠(sprocket wheel)의 회전반지름에 관한 설명으로 옳은 것은? |
| 1. | 스프로킷 휠의 회전반지름은 체인 1개의 회전을 주기로 계속 변동한다. 이때 최대 회전반지름에 대한 최소 회전반지름의 비는 1－cos(π/Z)이다. 여기서 Z는 스프로킷 휠의 잇수이다. |
| 2. | 회전반지름 변화와 관련된 속도변동률[％]은 100 × cos(π/Z)이다. |
| 3. | 각속도가 일정한 경우 회전반지름 변동에 따른 체인의 최대 속도에 대한 최소속도의 비는 최대 회전반지름에 대한 최소 회전반지름의 비와 같다. |
| 4. | 체인의 평균속도[m/s]는 NpZ/6000이다. 여기서 N은 스프로킷의 회전수[rpm], p는 체인의 피치[mm], Z는 스프로킷의 잇수이다. |
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정답률 : 68%
| | <문제 해설>
V=Rw
w일정하면 V와 R은 비례함
[해설작성자 : 아이언맨 ] |
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| 7. | 잇수가 각각 Z1＝11, Z2＝27이고, 압력각이 20°인 전위 평기어에서 언더컷(under cut)이 일어나지 않도록 하는 전위계수 x1, x2는? (순서대로 x1, x2) |
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정답률 : 76%
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| 8. | 일정 속도로 회전하는 레이디얼 볼베어링(radial ball bearing)에 처음 1분 동안 100N의 힘이, 다음 1분 동안 200N의 힘이 반복해서 작용한다고 할 때, 이 베어링에 작용하는 평균 유효하중[N]은? |
| 1. |  |
| 2. |  |
| 3. |  |
| 4. |  |
정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임
정답률 : 77%
| | <문제 해설>
베어링의 평균 유효하중 F = root{((F^p)1*N1*t1+(F^p)2*N2*t2+...+(F^p)n*Nn*tn)/(N1*t1+N2*t2+...+Nn*tn)}
여기서 p는 볼일 때 3, 롤러일 때 10/3, t[분]
주어진 회전수 N은 일정하므로
평균유효하중 F = roo[t{(100^3)*1+(200^3)*1}/(1+1)
답 4번의 값이 나옴
[해설작성자 : 이것까지 알 필요가 있을까...] |
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| 9. | 안지름 600mm, 강판 두께 10mm인 원통형 압력용기의 강판 인장 강도를 300MPa이라 할 때, 작용시킬 수 있는 최대 내압 [N/mm2]은? (단, 안전율은 6, 부식여유는 1mm, 리벳이음효율은 100％로 한다) |
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정답률 : 74%
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| 10. | 지그(jig)와 고정구를 사용할 경우의 이점으로 옳지 않은 것은? |
| 1. | 공작기계를 최대한으로 활용할 수 있어 작업의 효율을 증대시킨다. |
| 2. | 작업의 정밀도를 향상시켜 불량률 감소와 더불어 제품의 호환성이 증대된다. |
| 3. | 다종 소량의 제품 가공에 효율적으로 사용되며, 제조 원가를 절감시킬 수 있다. |
| 4. | 숙련된 기술이 필요한 특수작업을 감소시키며, 전반적으로 작업이 단순화된다. |
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정답률 : 77%
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| 11. | 기계요소가 받는 피로(fatigue)현상과 관련한 설명으로 옳지 않은 것은? |
| 1. | 피로시험을 통하여 얻은 S－N 곡선에서 무수히 많은 반복 응력을 주었을 때 피로파괴가 일어나지 않는 한계응력 값을 피로한도(fatigue limit)라고 한다. |
| 2. | 정적하중과 동적하중이 동시에 작용하는 경우 가로축을 평균응력, 세로축을 응력진폭으로 나타낼 때, 피로 파손되는 한계를 내구선도로 나타낼 수 있으며, 여기에는 거버(Gerber) 선도, 굿맨(Goodman) 선도, 조더버그(Soderberg) 선도 등이 있다. |
| 3. | 실제 부품의 설계시 노치효과, 치수효과, 표면효과 등을 고려하여 내구선도를 수정하여 사용하여야 한다. |
| 4. | 기계요소의 피로수명을 강화시키려면 숏피닝(shot peening), 표면압연(surface rolling) 등의 방법으로 표면에 인장잔류 응력을 주면 된다. |
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정답률 : 58%
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| 12. | 나사산 수, 나사 유효지름, 나사산의 높이, 나사 줄 수를 설계 변수로 하여 설계된 너트로 어떤 물체를 체결하고자 할 때, 너트 나사의 접촉면 압력이 너무 크다. 해결책으로 가장 옳은 것은? (단, 너트의 높이는 일정 값으로 제한되어 있으며, 각 항에서 주어진 설계인자와 그에 종속된 변수 외에는 변하지 않는다고 가정한다) |
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정답률 : 80%
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| 13. | 두께 5mm인 강판을 지름 10mm인 리벳을 사용하여 1줄 겹치기 이음으로 결합하려고 할 때 결합효율을 최적으로 할 수 있는 리벳의 피치[mm]는? (단, 강판의 허용인장응력은 60MPa이고 리벳의 허용전단응력은 80MPa이다) |
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정답률 : 60%
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| 14. | 평벨트 전동장치에서 긴장측(팽팽한 측)의 벨트 장력이 250N이고, 접촉각과 마찰계수에 의한 장력비는 5이다. 풀리(pulley) 지름이 200mm일 때, 전달 토크[N·m]는? |
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정답률 : 87%
| | <문제 해설>
장력비가 5이므로, 이완측 장력 Ts = 50 [N]
유효장력 Pe = Tt - Ts = 250 - 50 = 200 [N]
풀리 지름 D = 200 [mm] = 0.2 [m]
전달 토크 T = D*Pe/2 = 0.2*200/2 = 20 [Nm]
[해설작성자 : 형준형] |
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| 15. | 비틀림 모멘트 T와 이것의 두 배 크기의 굽힘 모멘트 M(＝2T)을 동시에 받고 있는 중실축(solid shaft)에 발생하는 최대 전단응력은 비틀림 모멘트 T만 받고 있을 때 발생하는 최대 전단응력의 몇 배인가? |
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정답률 : 74%
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| 16. | 호칭번호 6310인 단열 레이디얼 볼베어링에 그리스(grease) 윤활로 30000시간의 수명을 주고자 한다. 이 베어링의 한계속도지수가 250000이라고 할 때, 사용 가능한 최대 회전속도[rpm]는? |
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| | <문제 해설>
한계속도지수=dN=250000
호칭번호 뒤 두자리 10에서 d=10×5=50
N=5000
[해설작성자 : 아이언맨 ] |
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| 17. | 커플링(coupling)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? |
| 1. | 올덤(Oldham) 커플링은 두 축이 평행하고, 두 축 사이의 거리가 가까울 때 사용한다. |
| 2. | 고정 커플링은 두 축의 중심이 일직선상에 있고, 축방향 이동이 없는 경우에 사용한다. |
| 3. | 원통형 커플링은 플랜지 커플링의 한 종류로 일체형과 분할형이 있다. |
| 4. | 원통형 커플링 중 반겹치기 커플링은 주로 축방향 인장력이 작용할 경우에 사용한다. |
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정답률 : 65%
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| 18. | 양단 베어링이 지지하는 축의 중간지점에 회전체가 있는 동력 전달 시스템에서 축의 최대 처짐이 0.02 mm일 때, 모터의 상용 운전 속도[rpm]로 가장 적절하지 않은 것은? (단, 회전체 이외의 무게는 무시한다) |
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정답률 : 71%
| | <문제 해설>
위험속도 Nc=(30/π)√(g/δ)=6687
Nc의 ±25% 범위 안에 있으면 안됨.
[해설작성자 : 아이언맨 ] |
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| 19. | 토션바(torsion bar)는 원형봉 한쪽 끝은 고정하고 다른 쪽 끝에 비틀림 모멘트 T를 작용하도록 하는 기계요소이다. 허용전단 응력을 τ, 안전계수(safety factor)를 2라 할 때, 이 원형봉의 최소 지름을 나타내는 식은? |
| 1. |  |
| 2. |  |
| 3. |  |
| 4. |  |
정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임
정답률 : 60%
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| 20. | 내부에 압력에 의해 16900 N의 하중을 받는 압력용기 뚜껑을 볼트로 체결하려고 한다. 볼트의 인장강도는 420 N/mm2이고, 안전 계수는 5로 할 때, 필요한 볼트의 최소 수는? (단, 볼트 지름은 13mm이고, 굽힘에 의한 응력은 없다) |
정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임
정답률 : 71%
| | <문제 해설>
σ/S=W/(An)
A=πd2/4
풀면 n=1.51.. 최소 2개
[해설작성자 : 아이언맨 ] |
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9급 국가직 공무원 기계설계 필기 기출문제(해설) 및 CBT 2010년04월10일을 이용해 주셔서 감사합니다.
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