9급 국가직 공무원 기계설계(2021. 4. 17.) 시험일자 : 2021년 4월 17일

1. 축방향 하중과 반경방향 하중을 동시에 지지하는 베어링으로 가장 적합한 것은?
  • ① 테이퍼 롤러 베어링
  • ② 자동조심 볼 베어링
  • ③ 깊은홈 볼 베어링
  • ④ 니들 베어링

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2. 기어에 발생하는 언더컷 방지법에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?
  • ① ㄱ, ㄴ
  • ② ㄷ, ㄹ
  • ③ ㄱ, ㄴ, ㄷ
  • ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

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3. 모재의 두께가 다른 맞대기 용접에서 t1=5mm, t2=10mm, 용접길이 100mm, 허용인장응력 5MPa일 때, 최대 허용하중 P[N]는?
  • ① 1,250
  • ② 2,500
  • ③ 5,000
  • ④ 10,000

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4. 코일 스프링이 압축력에 의해 변형하여 저장한 탄성에너지가 600Nㆍmm일 때, 코일 스프링에 작용한 압축력[N]은? (단, 스프링 상수는 3N/mm이다)
  • ① 40
  • ② 50
  • ③ 60
  • ④ 70

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5. 그림과 같이 중앙에 지름 d=40mm의 구멍이 뚫린 폭 D=100mm, 두께 10mm인 평판에 인장하중 P=12kN이 작용할 때, 평판에 발생하는 최대 응력[N/mm2]에 가장 가까운 값은? (단, 응력집중계수는 ak 이다)
  • ① 20
  • ② 44
  • ③ 200
  • ④ 440

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6. 두 줄 사각나사의 자립조건(self-locking)으로 옳은 것은? (단, d2 : 나사의 유효지름, μ : 나사면의 마찰계수, p : 나사의 피치이다)
  • ① 2πd2 - μp ≤ 0
  • ② 2πd2 - μp ≥ 0
  • ③ πd2μ - 2p ≤ 0
  • ④ πd2μ - 2p ≥ 0

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7. 다음 IT 기본 공차표를 이용하여, ø62H9의 일반공차 표기법으로 옳은 것은?

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8. 기어의 종류별 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
  • ① 웜과 웜휠은 큰 감속비를 얻을 수 있고, 항상 역회전이 가능하다.
  • ② 래크와 피니언을 이용해 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있다.
  • ③ 마이터기어는 베벨기어의 일종으로 잇수가 같은 한 쌍의 원추형기어이다.
  • ④ 헬리컬기어는 스퍼기어에 비해 운전이 정숙한 반면, 추력이 발생한다.

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9. 1,000rpm으로 회전하면서 100πkW의 동력을 전달시키는 회전축이 4kNㆍm의 굽힘모멘트를 받고 있을 때, 상당 비틀림모멘트 Te에 대한 상당 굽힘모멘트 Me의 비(Me/Te)는?
  • ① 0.6
  • ② 0.7
  • ③ 0.8
  • ④ 0.9

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10. 평벨트를 엇걸기에서 바로걸기로 변경할 때, 작은 풀리의 접촉각 차이를 나타낸 것은? (단, D1 : 작은 풀리의 지름, D2 : 큰 풀리의 지름, C : 축간거리이다)

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11. 치공구에서 위치결정구의 요구사항으로 옳지 않은 것은?
  • ① 교환이 가능할 것
  • ② 청소가 용이할 것
  • ③ 가시성이 우수할 것
  • ④ 경도가 높지 않을 것

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12. 베어링 A, B에 적합한 호칭번호를 순서대로 나열한 것은?
  • ① 6205, 6203
  • ② 6203, 6215
  • ③ 6205, 6207
  • ④ 6225, 6217

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13. 단식 블록 브레이크에서 블록에 작용하는 힘 P=20N, 마찰계수 μ=0.2일 때, 드럼을 정지시키기 위해 레버에 작용해야 하는 최소 힘 F[N]는?
  • ① 6
  • ② 7
  • ③ 8
  • ④ 9

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14. 강판의 인장강도 40MPa, 두께 5mm, 안지름 50mm인 원통형 압력용기에 작용할 수 있는 최대 내부압력[MPa]은? (단, 얇은 벽으로 가정하고, 안전율 4, 부식여유 1mm, 이음효율 1이다)
  • ① 1.0
  • ② 1.3
  • ③ 1.6
  • ④ 2.0

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15. 인장하중 54kN을 받는 양쪽 덮개판 1줄 맞대기 리벳이음에서 리벳의 지름 10mm, 리벳의 허용전단응력 100MPa일 때, 전단에 의해 파괴되지 않을 리벳의 최소 개수는?
  • ① 2
  • ② 3
  • ③ 4
  • ④ 5

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16. 그림과 같이 회전속도가 일정한 스프로킷에 물려있는 체인의 최대속도 와 최소속도 의 비 는? (단, θ = 60°, R=100mm이다)

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17. 두께 t, 구 안쪽 반지름이 r인 얇은 벽의 구형 압력용기 안쪽 표면에서 압력 p에 의해 발생하는 면외(out-of-plane) 최대 전단응력은?

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18. 그림과 같은 기어잇수를 가진 복합 기어열에서 입력축 기어1의 회전속도가 600rpm일 때, 출력축 기어4의 회전속도[rpm]는?
  • ① 2,100
  • ② 2,200
  • ③ 2,300
  • ④ 2,400

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19. 마찰각 ρ, 리드각 α, 마찰계수 μ=tanρ인 사각나사에서 α=ρ일 때, 나사효율은? (단, 자리면의 마찰은 무시한다)

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20. 그림과 같이 단면이 균일한 원형축에 집중하중 W[N]가 축의 중앙에 작용하고, 지지점의 허용 경사각 βa[rad]일 때, 최소 축 지름 d[mm]는? (단, 축은 단순 지지 되고 자중은 무시하며, 축의 길이는 L[mm], 탄성계수는 E[N/mm2]이다)

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