[9급 서울시 기계설계] 19년 1회차
9급 서울시 기계설계 기출문제

19년 1회차

총 20문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
9급 서울시 기계설계 기출문제모두CBT · moducbt.com

19년 1회차

총 20문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
<보기>에서 a−a′a-a'으로 자른 단면의 면적이 A인 원통형 시편에 인장하중 FF가 작용할 때, 단면과 θ\theta의 각을 이루는 경사진 단면에 발생하는 최대전단응력 τmax⁡\tau_{\max}와 그때의 각도 θ\theta를 옳게 짝지은 것은?
<보기>

1τmax⁡=3 F2A\tau_{\max}=\frac{\sqrt{3}\,\mathrm{F}}{2\mathrm{A}} 및 θ=30∘\theta=30^\circ
2τmax⁡=F2A\tau_{\max}=\frac{\mathrm{F}}{2\mathrm{A}} 및 θ=30∘\theta=30^\circ
3τmax⁡=2 F2A\tau_{\max}=\frac{\sqrt{2}\,\mathrm{F}}{2\mathrm{A}} 및 θ=45∘\theta=45^\circ
4τmax⁡=F2A\tau_{\max}=\frac{\mathrm{F}}{2\mathrm{A}} 및 θ=45∘\theta=45^\circ
문제 2
압착기(presser), 바이스(vise) 등과 같이 하중의 작용 방향이 항상 같은 경우에 사용되는 나사의 종류는?
1톱니 나사(buttless screw thread)
2사각 나사(square thread)
3사다리꼴 나사(trapezoidal screw thread)
4둥근 나사(round thread)
문제 3
토크가 60,000kgf·mm인 지름 60mm의 축에 장착한 성크키(sunk key)의 폭이 10mm, 길이가 50mm일 때, 키에 발생하는 전단응력[kgf/mm2]은?
13
24
35
46
문제 4
400rpm으로 2.0kW를 전달하고 있는 축에 발생하는 비틀림모멘트[kgf·mm]는?
148,700
24,870
3487
448.7
문제 5
내압을 받는 내경 1,200mm의 보일러 용기를 두께 12mm 강판을 사용하여 리벳이음으로 설계하고자 한다. 강판의 허용인장응력이 10kgf/mm2, 리벳이음의 효율이 0.5일 때 보일러 용기의 최대 설계내압[N/m2]은? (단, 판의 부식 등 주어지지 않은 조건은 고려하지 않으며, 중력가속도는 9.8m/s2이다.)
119.6×10519.6\times10^{5}
219.6×10619.6\times10^{6}
39.8×1059.8\times10^{5}
49.8×1069.8\times10^{6}
문제 6
<보기>와 같이 원추마찰차 A, B가 두 축의 사이각 θ=120∘\theta=120^\circ로 외접하여 회전하고 있다. 회전비 i(=ωBωA)i\left(=\frac{\omega_B}{\omega_A}\right)가 2일 때 <보기>에서 α\alpha와 β\beta의 값으로 옳은 것은?
<보기>

1α=60∘\alpha=60^\circ, β=60∘\beta=60^\circ
2α=30∘\alpha=30^\circ, β=90∘\beta=90^\circ
3α=45∘\alpha=45^\circ, β=75∘\beta=75^\circ
4α=90∘\alpha=90^\circ, β=30∘\beta=30^\circ
문제 7
기어의 치형곡선 중 사이클로이드 치형과 인벌류트 치형을 비교한 설명으로 가장 옳은 것은?
1사이클로이드 치형은 2개의 치형곡선으로 구성된다.
2사이클로이드 치형은 추력이 크다.
3인벌류트 치형은 굽힘강도가 약하다.
4인벌류트 치형은 중심거리의 정확성을 요구한다.
문제 8
밴드 브레이크에서 긴장측 장력이 480kgf이고, 밴드 두께가 2mm, 밴드 폭이 12mm, 길이가 100mm일 때 생기는 인장응력[kgf/mm2]은?
12.4
22
324
420
문제 9
판의 폭이 60mm이고, 두께가 10mm, 스팬이 600mm인 양단 지지형 겹판스프링이 있다. 중앙집중하중 1,200kgf를 지지하려면 몇 장의 판이 필요한가? (단, 재료의 허용응력은 30kgf/mm2이며 판 사이의 마찰 및 죔폭은 고려하지 않는다.)
13장
24장
35장
46장
문제 10
1,600kgf의 베어링 하중을 지지하고 회전속도 300rpm으로 회전하는 끝저널 베어링의 최소 지름[mm]과 폭[mm]은? (단, 허용베어링압력은 0.5kgf/mm2, 폭지름비 ℓ/d=2\ell/\mathrm{d}=2로 한다.)
베어링의 지름　폭
135　70
240　80
345　90
450　100
문제 11
<보기>와 같이 등분포하중을 받는 단순보가 있다. 이 보가 원형 단면일 때의 최대처짐량을 δA\delta_A, 정사각형 단면일 때의 최대처짐량을 δB\delta_B라 할 때 δAδB\frac{\delta_A}{\delta_B}의 값은? (단, 보의 재질 및 단면의 넓이는 두 경우 모두 동일하다.)
<보기>

1π24\frac{\pi^2}{4}
2π4\frac{\pi}{4}
3π23\frac{\pi^2}{3}
4π3\frac{\pi}{3}
문제 12
<보기>와 같은 단식 블록 브레이크(aa=900mm, bb=80mm, cc=50mm, μ\mu=0.2)가 있다. 레버 끝에 힘 FF=15kgf를 가할 때의 제동토크[kgf·mm]는? (단, 드럼의 지름은 400mm이다.)
<보기>

14,000
25,000
36,000
47,000
문제 13
비틀림모멘트(TT)와 굽힘모멘트(MM)를 동시에 작용받는 중실축에서 상당굽힘모멘트(MeM_e)를 고려한 축의 지름(dd)을 구하고자 한다. 이때 MeM_e와 dd를 구하는 식으로 가장 옳은 것은?
MeM_e　dd
112(T+M2+T2)\frac{1}{2}(T+\sqrt{M^2+T^2})　32Meπσa3\sqrt[3]{\frac{32M_e}{\pi\sigma_a}}
212(T+M2+T2)\frac{1}{2}(T+\sqrt{M^2+T^2})　16Meπσa3\sqrt[3]{\frac{16M_e}{\pi\sigma_a}}
312(M+M2+T2)\frac{1}{2}(M+\sqrt{M^2+T^2})　32Meπσa3\sqrt[3]{\frac{32M_e}{\pi\sigma_a}}
412(M+M2+T2)\frac{1}{2}(M+\sqrt{M^2+T^2})　16Meπσa3\sqrt[3]{\frac{16M_e}{\pi\sigma_a}}
문제 14
피아노선으로 만든 코일 스프링에 하중 5kgf가 작용할 때 처짐이 10mm가 되는 스프링의 유효권수는? (단, 소선의 지름은 6mm, 코일 평균지름은 60mm, 가로탄성계수는 8.0×1038.0\times10^{3}kgf/mm2이다.)
110회
211회
312회
413회
문제 15
<보기>에서 인장력 15kN이 작용할 때 지름 10mm인 리벳 단면에서 발생하는 전단응력[MPa]은? (단, π\pi=3으로 계산한다.)
<보기>

1200
2250
3300
4350
문제 16
원주속도 2m/s로 5kW의 동력을 전달하기 위해 필요한 마찰차(friction wheel)를 누르는 힘의 최솟값[kN]은? (단, 마찰계수는 0.25이다.)
11
24
310
440
문제 17
200mm의 중심거리를 가지고 외접하여 회전하는 표준기어 한 쌍의 잇수가 각각 60, 20일 경우 이 표준기어의 모듈은?
13
24
35
46
문제 18
벨트장치에서 원동풀리의 지름 300mm, 종동풀리의 지름 500mm, 축간거리 1.5m인 벨트를 엇걸기할 때와 평행걸기할 때의 길이 차이를 계산한 값[mm]은?
150
2100
3150
4200
문제 19
스프로켓 휠의 잇수 Z1Z_1, Z2Z_2, 축간거리 CC, 체인의 피치 pp일 때 롤러 체인의 길이를 구하는 식으로 가장 옳은 것은?
1[Z1+Z22+2Cp+0.0257pC(Z1−Z2)2]p\left[\frac{Z_1+Z_2}{2}+\frac{2C}{p}+\frac{0.0257p}{C}(Z_1-Z_2)^2\right]p
2[Z1+Z22+p2C+0.0257pC(Z1−Z2)2]p\left[\frac{Z_1+Z_2}{2}+\frac{p}{2C}+\frac{0.0257p}{C}(Z_1-Z_2)^2\right]p
3[Z1+Z22+2Cp+0.0257pC(Z1−Z2)2]\left[\frac{Z_1+Z_2}{2}+\frac{2C}{p}+\frac{0.0257p}{C}(Z_1-Z_2)^2\right]
4[Z1+Z22+p2C+0.0257pC(Z1−Z2)2]\left[\frac{Z_1+Z_2}{2}+\frac{p}{2C}+\frac{0.0257p}{C}(Z_1-Z_2)^2\right]
문제 20
연성재질의 부재에 주응력 σ1\sigma_1=40MPa, σ2\sigma_2=0MPa, σ3\sigma_3=−40MPa이 작용하고 있다. 재료의 항복강도는 σY=1203\sigma_Y=120\sqrt{3}MPa로 압축항복강도와 인장항복강도의 크기는 같다. Von Mises 이론에 따라 계산한 안전계수 S(safety factor)는?
13
22
33\sqrt{3}
42\sqrt{2}
9급 서울시 기계설계 기출문제모두CBT · moducbt.com
19년 1회차
총 20문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
<보기>에서 a−a′a-a'으로 자른 단면의 면적이 A인 원통형 시편에 인장하중 FF가 작용할 때, 단면과 θ\theta의 각을 이루는 경사진 단면에 발생하는 최대전단응력 τmax⁡\tau_{\max}와 그때의 각도 θ\theta를 옳게 짝지은 것은?
<보기>

1τmax⁡=3 F2A\tau_{\max}=\frac{\sqrt{3}\,\mathrm{F}}{2\mathrm{A}} 및 θ=30∘\theta=30^\circ
2τmax⁡=F2A\tau_{\max}=\frac{\mathrm{F}}{2\mathrm{A}} 및 θ=30∘\theta=30^\circ
3τmax⁡=2 F2A\tau_{\max}=\frac{\sqrt{2}\,\mathrm{F}}{2\mathrm{A}} 및 θ=45∘\theta=45^\circ
4τmax⁡=F2A\tau_{\max}=\frac{\mathrm{F}}{2\mathrm{A}} 및 θ=45∘\theta=45^\circ
문제 2
압착기(presser), 바이스(vise) 등과 같이 하중의 작용 방향이 항상 같은 경우에 사용되는 나사의 종류는?
1톱니 나사(buttless screw thread)
2사각 나사(square thread)
3사다리꼴 나사(trapezoidal screw thread)
4둥근 나사(round thread)
문제 3
토크가 60,000kgf·mm인 지름 60mm의 축에 장착한 성크키(sunk key)의 폭이 10mm, 길이가 50mm일 때, 키에 발생하는 전단응력[kgf/mm2]은?
13
24
35
46
문제 4
400rpm으로 2.0kW를 전달하고 있는 축에 발생하는 비틀림모멘트[kgf·mm]는?
148,700
24,870
3487
448.7
문제 5
내압을 받는 내경 1,200mm의 보일러 용기를 두께 12mm 강판을 사용하여 리벳이음으로 설계하고자 한다. 강판의 허용인장응력이 10kgf/mm2, 리벳이음의 효율이 0.5일 때 보일러 용기의 최대 설계내압[N/m2]은? (단, 판의 부식 등 주어지지 않은 조건은 고려하지 않으며, 중력가속도는 9.8m/s2이다.)
119.6×10519.6\times10^{5}
219.6×10619.6\times10^{6}
39.8×1059.8\times10^{5}
49.8×1069.8\times10^{6}
문제 6
<보기>와 같이 원추마찰차 A, B가 두 축의 사이각 θ=120∘\theta=120^\circ로 외접하여 회전하고 있다. 회전비 i(=ωBωA)i\left(=\frac{\omega_B}{\omega_A}\right)가 2일 때 <보기>에서 α\alpha와 β\beta의 값으로 옳은 것은?
<보기>

1α=60∘\alpha=60^\circ, β=60∘\beta=60^\circ
2α=30∘\alpha=30^\circ, β=90∘\beta=90^\circ
3α=45∘\alpha=45^\circ, β=75∘\beta=75^\circ
4α=90∘\alpha=90^\circ, β=30∘\beta=30^\circ
문제 7
기어의 치형곡선 중 사이클로이드 치형과 인벌류트 치형을 비교한 설명으로 가장 옳은 것은?
1사이클로이드 치형은 2개의 치형곡선으로 구성된다.
2사이클로이드 치형은 추력이 크다.
3인벌류트 치형은 굽힘강도가 약하다.
4인벌류트 치형은 중심거리의 정확성을 요구한다.
문제 8
밴드 브레이크에서 긴장측 장력이 480kgf이고, 밴드 두께가 2mm, 밴드 폭이 12mm, 길이가 100mm일 때 생기는 인장응력[kgf/mm2]은?
12.4
22
324
420
문제 9
판의 폭이 60mm이고, 두께가 10mm, 스팬이 600mm인 양단 지지형 겹판스프링이 있다. 중앙집중하중 1,200kgf를 지지하려면 몇 장의 판이 필요한가? (단, 재료의 허용응력은 30kgf/mm2이며 판 사이의 마찰 및 죔폭은 고려하지 않는다.)
13장
24장
35장
46장
문제 10
1,600kgf의 베어링 하중을 지지하고 회전속도 300rpm으로 회전하는 끝저널 베어링의 최소 지름[mm]과 폭[mm]은? (단, 허용베어링압력은 0.5kgf/mm2, 폭지름비 ℓ/d=2\ell/\mathrm{d}=2로 한다.)
베어링의 지름　폭
135　70
240　80
345　90
450　100
문제 11
<보기>와 같이 등분포하중을 받는 단순보가 있다. 이 보가 원형 단면일 때의 최대처짐량을 δA\delta_A, 정사각형 단면일 때의 최대처짐량을 δB\delta_B라 할 때 δAδB\frac{\delta_A}{\delta_B}의 값은? (단, 보의 재질 및 단면의 넓이는 두 경우 모두 동일하다.)
<보기>

1π24\frac{\pi^2}{4}
2π4\frac{\pi}{4}
3π23\frac{\pi^2}{3}
4π3\frac{\pi}{3}
문제 12
<보기>와 같은 단식 블록 브레이크(aa=900mm, bb=80mm, cc=50mm, μ\mu=0.2)가 있다. 레버 끝에 힘 FF=15kgf를 가할 때의 제동토크[kgf·mm]는? (단, 드럼의 지름은 400mm이다.)
<보기>

14,000
25,000
36,000
47,000
문제 13
비틀림모멘트(TT)와 굽힘모멘트(MM)를 동시에 작용받는 중실축에서 상당굽힘모멘트(MeM_e)를 고려한 축의 지름(dd)을 구하고자 한다. 이때 MeM_e와 dd를 구하는 식으로 가장 옳은 것은?
MeM_e　dd
112(T+M2+T2)\frac{1}{2}(T+\sqrt{M^2+T^2})　32Meπσa3\sqrt[3]{\frac{32M_e}{\pi\sigma_a}}
212(T+M2+T2)\frac{1}{2}(T+\sqrt{M^2+T^2})　16Meπσa3\sqrt[3]{\frac{16M_e}{\pi\sigma_a}}
312(M+M2+T2)\frac{1}{2}(M+\sqrt{M^2+T^2})　32Meπσa3\sqrt[3]{\frac{32M_e}{\pi\sigma_a}}
412(M+M2+T2)\frac{1}{2}(M+\sqrt{M^2+T^2})　16Meπσa3\sqrt[3]{\frac{16M_e}{\pi\sigma_a}}
문제 14
피아노선으로 만든 코일 스프링에 하중 5kgf가 작용할 때 처짐이 10mm가 되는 스프링의 유효권수는? (단, 소선의 지름은 6mm, 코일 평균지름은 60mm, 가로탄성계수는 8.0×1038.0\times10^{3}kgf/mm2이다.)
110회
211회
312회
413회
문제 15
<보기>에서 인장력 15kN이 작용할 때 지름 10mm인 리벳 단면에서 발생하는 전단응력[MPa]은? (단, π\pi=3으로 계산한다.)
<보기>

1200
2250
3300
4350
문제 16
원주속도 2m/s로 5kW의 동력을 전달하기 위해 필요한 마찰차(friction wheel)를 누르는 힘의 최솟값[kN]은? (단, 마찰계수는 0.25이다.)
11
24
310
440
문제 17
200mm의 중심거리를 가지고 외접하여 회전하는 표준기어 한 쌍의 잇수가 각각 60, 20일 경우 이 표준기어의 모듈은?
13
24
35
46
문제 18
벨트장치에서 원동풀리의 지름 300mm, 종동풀리의 지름 500mm, 축간거리 1.5m인 벨트를 엇걸기할 때와 평행걸기할 때의 길이 차이를 계산한 값[mm]은?
150
2100
3150
4200
문제 19
스프로켓 휠의 잇수 Z1Z_1, Z2Z_2, 축간거리 CC, 체인의 피치 pp일 때 롤러 체인의 길이를 구하는 식으로 가장 옳은 것은?
1[Z1+Z22+2Cp+0.0257pC(Z1−Z2)2]p\left[\frac{Z_1+Z_2}{2}+\frac{2C}{p}+\frac{0.0257p}{C}(Z_1-Z_2)^2\right]p
2[Z1+Z22+p2C+0.0257pC(Z1−Z2)2]p\left[\frac{Z_1+Z_2}{2}+\frac{p}{2C}+\frac{0.0257p}{C}(Z_1-Z_2)^2\right]p
3[Z1+Z22+2Cp+0.0257pC(Z1−Z2)2]\left[\frac{Z_1+Z_2}{2}+\frac{2C}{p}+\frac{0.0257p}{C}(Z_1-Z_2)^2\right]
4[Z1+Z22+p2C+0.0257pC(Z1−Z2)2]\left[\frac{Z_1+Z_2}{2}+\frac{p}{2C}+\frac{0.0257p}{C}(Z_1-Z_2)^2\right]
문제 20
연성재질의 부재에 주응력 σ1\sigma_1=40MPa, σ2\sigma_2=0MPa, σ3\sigma_3=−40MPa이 작용하고 있다. 재료의 항복강도는 σY=1203\sigma_Y=120\sqrt{3}MPa로 압축항복강도와 인장항복강도의 크기는 같다. Von Mises 이론에 따라 계산한 안전계수 S(safety factor)는?
13
22
33\sqrt{3}
42\sqrt{2}