9급 국가직 공무원 기계설계 필기 기출문제복원 (2019-04-06)

1. 1. 세 줄 나사로 된 만년필 뚜껑을 480 ° 회전시켰더니 3 mm 움직였다면, 이때 만년필 뚜껑에 사용된 나사의 피치[mm]는?

1. 0.25

2. 0.5

3. 0.75

4. 1.0

2. 2. 디스크 중심으로부터 마찰패드 중심까지의 거리가 100 mm이고, 마찰계수가 0.5인 양면 디스크 브레이크에서 제동토크 50 N·m가 발생할 때, 패드 하나가 디스크를 수직으로 미는 힘[N]은?

1. 250

2. 500

3. 1000

4. 2000

3. 3. 금속분말을 가압?소결하여 성형한 뒤 윤활유를 입자 사이의 공간에 스며들게 한 것으로, 급유가 곤란한 곳 또는 급유를 못하는 곳에 사용하는 베어링은?

1. 오일리스 베어링(oilless bearing)

2. 니들 베어링(needle bearing)

3. 앵귤러 볼 베어링(angular ball bearing)

4. 롤러 베어링(roller bearing)

4. 4. 정하중 상태에서 비틀림 모멘트만을 받아 동력을 전달하는 지름 d, 허용전단응력 T, 전단탄성계수 G인 중실축이 전달할 수 있는 최대 토크는?

5. 5. 그림과 같이 피치 2mm, 유효지름 10mm, 나사면 마찰계수 0.3인 삼각나사를 죄기 위한 토크가 100N·m일 때, 나사의 축방향으로 미는 힘 Q[N]에 가장 가까운 값은? (단, π=3.0으로 하고, 계산에 필요한 삼각함수는 주어진 값을 적용한다)

1. 21

2. 27

3. 49

4. 66

6. 6. 그림과 같은 압력용기에서 내부압력에 의해 용기 뚜껑에 작용하는 전체 하중이 10 kN이고, 용기 뚜껑을 볼트 4개로 체결할 때, 나사산의 면압력만을 고려한 너트의 높이 H[mm]는? (단, 나사의 허용 접촉 면압력 10MPa, 피치 2mm이고, 볼트의 바깥지름과 골지름은 각각 11mm, 9mm이다. 또한, 너트의 각 나사산에 작용하는 축방향 하중은 균등하다)

1. 20/π

2. 30/π

3. 40/π

4. 50/π

7. 7. 그림은 나사와 도르래를 이용하여 무게 119.4N의 물체 M을 들어 올리는 장치이다. 적용된 나사가 바깥지름 22mm, 유효지름 20mm, 피치 3mm인 사각나사일 때, 물체를 들어올리기 위해 필요한 최소 힘 P[N]는? (단, 핸들의 지름은 180mm, 사각나사의 마찰계수는 0.1이며, π＝3.0으로 한다. 또한, 물체 M 외 다른 부품의 무게는 모두 무시한다)

1. 0.5

2. 0.7

3. 1.0

4. 2.0

8. 8. 그림은 스프링의 변형을 이용하는 악력기이다. 스프링에 작용하는 주된 변형에너지는?

1. 굽힘

2. 압축

3. 비틀림

4. 인장

9. 9. 표준 스퍼기어를 사용하는 유성기어 장치에서 태양기어 잇수는 20이고, 유성기어 잇수는 25이다. 링기어를 고정하고 태양기어를 입력, 캐리어를 출력으로 사용하고자 할 때, 입력 토크가 90N·m이면 출력 토크[N·m]는? (단, 기어의 전동효율은 100%이다)

1. 20

2. 45

3. 405

4. 450

10. 10. 그림에서 ㉠∼㉣로 표시된 도면기호에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. ㉠－직각도 공차이며, 지시선의 화살표로 나타내는 면은 데이텀 A에 수직하고 0.015 mm만큼 떨어진 두 개의 가상 평행 평면 사이에 있어야 한다.

2. ㉡－동축도 공차이며, 지시선의 화살표로 나타낸 구멍의 중심축은 데이텀 B의 중심축을 기준으로 하는 지름 0.013mm인 원통 안에 있어야 한다.

3. ㉢－평행도 공차이며, 지시선의 화살표로 나타내는 지름 40mm 구멍의 중심축은 데이텀 A와 B에 평행한 지름 0.013mm의 원통 내에 있어야 한다.

4. ㉣－표면 거칠기 기호이며, 선반이나 밀링 등에 의한 가공 흔적이 남아 있지 않은 상급 다듬질 면이어야 한다.

11. 11. 관로에서 입구 단면적이 80 cm2이고, 출구 단면적은 20 cm2일 때, 입구에서 4m/s의 속도로 비압축성 유체가 흘러 들어가고 있다면, 출구에서 유체 속도[m/s]는?

1. 4

2. 8

3. 12

4. 16

12. 12. 원판 모양의 디스크를 회전시켜 관을 개폐하는 방식의 밸브로서 디스크의 열림 각도를 변화시켜 유량을 조절하며, 지름이 큰 관로에 사용되는 것은?

1. 버터플라이 밸브(butterfly valve)

2. 체크 밸브(check valve)

3. 리듀싱 밸브(reducing valve)

4. 코크 밸브(cock valve)

13. 13. 회전축의 위험속도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 굽힘과 비틀림 변형에너지가 축의 변형과 복원을 반복해서 일으키는 것과 관계가 있다.

2. 진동현상이 발생되면 축이 파괴되기도 한다.

3. 축의 상용회전수는 위험속도로부터 ± 20% 내에 들어야 한다.

4. 세로진동은 비교적 위험성이 적으므로, 주로 휨진동과 비틀림진동을 고려해서 설계한다.

14. 14. 두 개의 표준 스퍼기어를 사용하여 주축의 회전수가 3000 rpm일 때, 종동축의 회전수를 2000 rpm으로 감속하고자 한다. 양축의 중심거리는 300mm이고, 기어 모듈을 3으로 하였을 때, 사용할 기어의 잇수는?

1. 20, 30

2. 40, 60

3. 60, 90

4. 80, 120

15. 15. 축의 원통 외면 또는 구멍의 원통 내면에 조립되는 부품을 축방향으로 고정하거나 이탈을 방지하는 기계요소로 고정링, 혹은 멈춤링으로 불리는 것은?

1. 키

2. 스냅링

3. 록너트

4. 코터

16. 16. 두께가 얇은 내경 d, 두께 t를 갖는 원통형 압력용기에 내압 p가 작용하고 있다. 길이방향 응력이 벽 두께에 걸쳐 균일하게 분포할 때, 응력의 크기를 계산하는 식은?

17. 17. 두 개의 스프로켓이 수평으로 설치된 체인 전동장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 이완측 체인에서 처짐이 부족한 경우 빠른 마모가 진행된다.

2. 긴장측은 위쪽에 위치하고, 이완측은 아래쪽에 위치한다.

3. 체인의 피치가 작으면 낮은 부하와 고속에 적합하다.

4. 양방향회전의 경우에는 긴장측과 이완측의 체인 안쪽에 아이들러를 각각 설치한다.

18. 18. 균일분포하중을 받는 축에서 양단의 경계조건이 단순지지일 경우 최대처짐각이 1도였다면, 경계조건이 고정/자유지지로 바뀔 경우 최대처짐각은?

1. 1도

2. 2도

3. 3도

4. 4도

19. 19. 다음은 유체 토크 컨버터(fluid torque converter)의 작동원리에 대한 설명이다. ㉠∼㉢의 들어갈 말을 옳게 짝 지은 것은? (순서대로 ㉠, ㉡, ㉢)

1. 스테이터, 펌프 임펠러, 터빈 러너

2. 펌프 임펠러, 터빈 러너, 스테이터

3. 펌프 임펠러, 스테이터, 터빈 러너

4. 유체 클러치, 커플링, 펌프 임펠러

20. 20. 금속재료의 기계적 성질 중 단위가 같은 것만을 모두 고른 것은?

1. ㄴ, ㄷ

2. ㄴ, ㄷ, ㄹ

3. ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

9급 국가직 공무원 기계설계