9급 국가직 공무원 기계설계(2020. 7. 11.) 시험일자 : 2020년 7월 11일
1. 두 축 사이에 동력을 전달할 때, 마찰차를 사용하는 경우로 옳지 않는 것은?
- ① 무단 변속이 필요한 경우
- ② 작은 동력을 전달하는 경우
- ③ 정확한 속도비가 요구되는 경우
- ④ 두 축 사이의 동력을 자주 단속할 필요가 있는 경우
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2. 다음에서 설명하는 밸브의 종류는?
- ① 스톱 밸브(stop valve)
- ② 게이트 밸브(gate valve)
- ③ 콕(cock)
- ④ 체크 밸브(check valve)
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3. 저탄소강 시편의 공칭응력－공칭변형률 선도에서 정의되는 응력을 크기 순서대로 바르게 나열한 것은?
- ① 인장강도＞비례한도＞항복강도＞탄성한도
- ② 인장강도＞항복강도＞탄성한도＞비례한도
- ③ 항복강도＞인장강도＞비례한도＞탄성한도
- ④ 항복강도＞인장강도＞탄성한도＞비례한도
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4. 맞물려 있는 두 스퍼기어의 중심거리가 96mm이며, 구동기어와 종동기어의 잇수가 각각 24개, 40개이다. 구동기어의 이끝원 지름[mm]은? (단, 치형은 표준이(full depth form)이다)
- ① 72
- ② 78
- ③ 120
- ④ 126
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5. 체적불변조건을 이용하여, 진응력(σT)을 공칭응력(σN)과 공칭변형률(εN)로 바르게 표현한 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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6. 비틀림 상태에 있는 중실축이 각속도 ω[rad/s]로 회전하며 동력 H[W]를 전달하기 위한 최소 지름 d[mm]는? (단, 허용전단응력은 τa[Pa]이다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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7. 다음 중 나사의 풀림을 방지하기 위한 방법으로 옳은 것만을 모두 고르면?
- ① ㄱ, ㄴ, ㄹ, ㅁ
- ② ㄱ, ㄷ, ㅁ, ㅂ
- ③ ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ
- ④ ㄴ, ㄹ, ㅁ, ㅂ
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8. 웜(worm)과 웜휠(worm wheel)에서 웜의 리드각이 γ, 웜의 피치원 지름이 D1, 웜휠의 피치원 지름이 D2이다. 웜의 회전속도를 n1, 웜휠의 회전속도를 n2로 할 때, n2/n1는?
- ①
- ②
- ③
- ④
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9. 얇은 원통형 용기에 내부압력 P와 축방향 압축하중 F가 동시에 가해지고 있다. 용기에 걸리는 전단응력 최댓값(τmax)이 허용전단응력(τa)을 넘지 않는 조건에서 용기둘레 최소 두께 t를 구하는 식은? (단, r＝용기의 내측 반경이다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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10. 지름이 D, 두께가 b, 밀도가 ρ인 원판형 관성차가 각속도 ω로 회전하고 있을 때, 이 관성차의 운동에너지는? (단, 축의 운동에너지는 무시한다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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11. 두 축이 서로 평행하고 축 중심이 어긋나 있을 때 사용하기에 가장 적합한 커플링은?
- ① 플랜지(flange) 커플링
- ② 올덤(oldham) 커플링
- ③ 유니버설 조인트(universal joint)
- ④ 슬리브(sleeve) 커플링
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12. 좌우대칭으로 연결된 스프링에 하중 100N이 가해지고 있다. 상부 스프링 두 개의 스프링상수(ka)는 각각 2N/mm이고, 하부 스프링의 스프링상수(kb)는 4N/mm이다. 전체 늘어난 길이[mm]는? (단, 모든 부재의 자중은 무시한다)
- ① 40
- ② 50
- ③ 60
- ④ 70
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13. 양쪽에 동일한 형태로 필릿용접(fillet welding)한 부재에 28kN의 하중(P)이 작용할 때, 용접부에 걸리는 전단응력[N/mm2]은? (단, l＝100mm, f＝10mm, sin45°＝0.7이다)
- ① 10
- ② 20
- ③ 30
- ④ 40
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14. 동적 부하용량이 3000kgf인 레이디얼 볼베어링이 하중 100kgf를 받고 있다. 회전수가 1000rpm일 때, 베어링의 기본 정격 수명시간[hour]은? (단, 하중계수(fw)＝1이다)
- ① 9×104
- ② 30×104
- ③ 45×104
- ④ 90×104
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15. 엇걸기 벨트로 연결된 원동축 풀리와 종동축 풀리를 각각 1500rpm, 300rpm으로 회전시키려고 한다. 이때 요구되는 평벨트의 길이에 가장 가까운 값[mm]은? (단, 원동축과 종동축 사이의 중심거리는 1m, 원동축 풀리의 직경은 200mm, 벨트의 두께는 무시하며, π＝3이다)
- ① 3960
- ② 4160
- ③ 4460
- ④ 4660
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16. 내경 80mm 관의 한쪽 끝에 볼트 4개로 덮개를 고정하여 관 내부 압력을 100kgf/cm2으로 유지하려고 할 때, 볼트의 최소 골지름[cm]은? (단, 볼트의 허용인장응력은 σa[kgf/cm2]이다)
- ①
- ②
- ③
- ④
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17. 다음에 주어진 치수 허용표기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 직경이 12mm인 구멍에 대한 공차표현이다.
- ② IT공차는 6급이다.
- ③ 헐거운 끼워맞춤으로 결합되는 상대 부품의 공차역은 g5이다.
- ④ ø12H6을 일반공차 표기로 나타내면 이다.
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18. 양쪽 덮개판 한줄 맞대기 리벳이음에서 리벳지름은 10mm, 강판두께는 10mm, 리벳피치는 50mm이다. 리벳 전단강도가 강판 인장강도의 50%일 때, 가장 가까운 리벳효율[%]은? (단, W＝인장하중, π＝4이다)
- ① 18
- ② 24
- ③ 30
- ④ 36
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19. 외접하는 두 원통 마찰차의 중심거리가 400mm이고, 회전수는 각각 150rpm, 50rpm이다. 이때, 밀어붙이는 힘 5kN, 전달 동력이 3PS(마력)이면, 두 원통 마찰차 표면의 마찰계수에 가장 가까운 값은? (단, π＝3이다)
- ① 0.11
- ② 0.14
- ③ 0.22
- ④ 0.30
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20. 유성기어열에서 기어 A, B, C의 피치원 지름은 각각 200mm, 100mm, 400mm이다. 암 D를 일정한 각속도(ωD＝10rad/s)로 반시계방향으로 돌릴 때, 태양기어 A의 각속도와 회전방향은? (단, A＝태양기어, B＝유성기어, C＝고정된 링기어, D＝암)(순서대로 각속도, 회전방향)
- ① 30rad/s, 반시계방향
- ② 30rad/s, 시계방향
- ③ 45rad/s, 반시계방향
- ④ 45rad/s, 시계방향
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