[9급 서울시 기계설계] 17년 2회차
9급 서울시 기계설계 기출문제

17년 2회차

총 20문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

17년 2회차

총 20문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 결합용 나사인 것은?
1사각나사
2사다리꼴나사
3관용나사
4톱니나사
문제 2
평기어의 설계에 있어 이의 간섭(interference of tooth)이 발생하지 않도록 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?
1기어와 피니언의 잇수비를 크게 한다.
2기어의 이끝높이를 줄인다.
3치형을 수정한다.
4압력각을 크게 한다.
문제 3
다음의 내구선도 중 조더버그선(Soderberg line)을 나타내는 것은? (단, σm\sigma_m은 평균응력, σa\sigma_a는 교번응력(응력진폭), σY\sigma_Y는 항복강도, σu\sigma_u는 극한강도, σe\sigma_e는 피로한도이다.)
1σaσe+σmσu=1\dfrac{\sigma_a}{\sigma_e}+\dfrac{\sigma_m}{\sigma_u}=1
2σaσe+σmσY=1\dfrac{\sigma_a}{\sigma_e}+\dfrac{\sigma_m}{\sigma_Y}=1
3σaσe+(σmσu)2=1\dfrac{\sigma_a}{\sigma_e}+\left(\dfrac{\sigma_m}{\sigma_u}\right)^2=1
4(σaσe)2+(σmσY)2=1\left(\dfrac{\sigma_a}{\sigma_e}\right)^2+\left(\dfrac{\sigma_m}{\sigma_Y}\right)^2=1
문제 4
칼라 베어링(collar bearing)에서 NN은 회전 각속도[rpm], PP는 베어링에 가해지는 축방향 힘[kgf], ZZ는 칼라의 수, d1d_1은 칼라의 안지름[mm], d2d_2는 칼라의 바깥지름[mm]일 때, 칼라 베어링의 발열계수(pvpv) [kgf/mm2·m/s]는?
1pv=PN30000Z(d2−d1)pv=\dfrac{PN}{30000Z(d_2-d_1)}
2pv=PN60000Z(d2−d1)pv=\dfrac{PN}{60000Z(d_2-d_1)}
3pv=PN3000Z(d2−d1)pv=\dfrac{PN}{3000Z(d_2-d_1)}
4pv=PN6000Z(d2−d1)pv=\dfrac{PN}{6000Z(d_2-d_1)}
문제 5
볼 베어링의 정격수명을 2배로 늘리려면 동 등가하중을 몇 배로 해야 하는가?
11/4
21/2
31/21/\sqrt{2}
41/231/\sqrt[3]{2}
문제 6
축방향 하중 QQ를 받는 사각나사를 죄기 위해 접선 방향으로 가해야 하는 회전력 PP는? (단, 리드각(나선각)은 α\alpha, 마찰각은 ρ\rho이다.)
1Qtan⁡(ρ+α)Q\tan(\rho+\alpha)
2Qtan⁡(ρ−α)Q\tan(\rho-\alpha)
3Qcos⁡(ρ+α)Q\cos(\rho+\alpha)
4Qcos⁡(ρ−α)Q\cos(\rho-\alpha)
문제 7
장력비가 kk인 평행걸기 벨트전동장치가 있다. 긴장측 장력을 TtT_t, 이완측 장력을 TsT_s, 유효장력을 TeT_e라 할 때 (Tt+Ts)/Te(T_t+T_s)/T_e의 값은? (단, 벨트의 회전으로 인한 원심력 효과는 무시한다.)
1k−1k+1\dfrac{k-1}{k+1}
2k+1k−1\dfrac{k+1}{k-1}
31+k1−k\dfrac{1+k}{1-k}
41−k1+k\dfrac{1-k}{1+k}
문제 8
브레이크 용량(brake capacity)에 대한 바른 정의는?
1마찰계수×속도×압력
2제동토크×속도
3제동토크×속도감소율
4마찰력×속도감소율
문제 9
지름이 dd인 중실축과 바깥지름이 dod_o, 안지름이 did_i인 중공축에 대하여, 두 축에 같은 크기의 굽힘모멘트를 가했을 때 같은 크기의 굽힘응력이 발생되기 위한 d/dod/d_o의 값을 A라 하자. 또한, 유사하게 두 축에 같은 크기의 비틀림모멘트를 가했을 때 같은 크기의 비틀림응력이 발생되기 위한 d/dod/d_o의 값을 B라 하자. A와 B의 곱은? (단, 두 축은 동일한 재료이고, x=di/dox=d_i/d_o라 한다.)
11(1−x4)24\sqrt[4]{\dfrac{1}{(1-x^4)^2}}
21(1−x4)23\sqrt[3]{\dfrac{1}{(1-x^4)^2}}
3(1−x4)24\sqrt[4]{(1-x^4)^2}
4(1−x4)23\sqrt[3]{(1-x^4)^2}
문제 10
성크 키(묻힘 키)에서 TT를 전달토크, bb를 키의 폭, ll을 키의 길이, dd를 회전축의 지름이라 할 때, 만약 키의 전단응력과 축의 비틀림응력이 같고 동시에 l=2dl=2d라면 다음 중 옳은 것은?
1b=π8db=\dfrac{\pi}{8}d
2b=π12db=\dfrac{\pi}{12}d
3b=π16db=\dfrac{\pi}{16}d
4b=π32db=\dfrac{\pi}{32}d
문제 11
내압을 받는 보일러의 길이 방향(축방향) 응력과 원주 방향 응력은 서로 어떤 관계에 있는가?
1길이 방향의 응력은 원주 방향 응력의 2배이다.
2원주 방향의 응력은 길이 방향 응력의 1/2배이다.
3원주 방향의 응력은 길이 방향 응력의 2배이다.
4원주 방향의 응력은 길이 방향 응력의 4배이다.
문제 12
그림과 같은 무단변속 마찰차에서 원동차 A와 종동차 B의 회전수가 각각 1,200rpm, 800rpm이 되기 위한 원동차 A의 위치 xx는? (단, 원동차와 종동차의 접촉부에서 미끄러짐이 없다고 가정하며, DAD_A=400mm이다.)

1280mm
2300mm
3320mm
4350mm
문제 13
원통형 코일스프링의 스프링상수(kk)는 스프링 재료 또는 치수와 밀접한 관계를 가진다. 이 관계를 설명한 것 중 옳지 않은 것은?
1재료의 전단탄성계수에 비례한다.
2소선(스프링 소재) 지름의 4제곱에 비례한다.
3스프링 평균지름의 제곱에 반비례한다.
4코일의 유효 감김수에 반비례한다.
문제 14
웜휠(worm wheel)의 축직각 모듈이 4mm이고, 웜에 대한 웜휠의 회전 각속도비가 120\dfrac{1}{20}인 웜 기어장치가 있다. 웜이 2줄 기어일 때, 웜휠의 피치원 지름은?
15mm
210mm
380mm
4160mm
문제 15
원추 클러치에서 전달토크가 TT, 평균지름이 DmD_m, 원추면의 경사각(꼭지각의 1/2)이 α\alpha, 접촉면의 마찰계수가 μ\mu일 때 축방향으로 밀어 붙이는 힘 PP를 구하면?
1P=μDm2T(sin⁡α+μcos⁡α)P=\dfrac{\mu D_m}{2T}(\sin\alpha+\mu\cos\alpha)
2P=μDm2T(cos⁡α+μsin⁡α)P=\dfrac{\mu D_m}{2T}(\cos\alpha+\mu\sin\alpha)
3P=2TμDm(cos⁡α+μsin⁡α)P=\dfrac{2T}{\mu D_m}(\cos\alpha+\mu\sin\alpha)
4P=2TμDm(sin⁡α+μcos⁡α)P=\dfrac{2T}{\mu D_m}(\sin\alpha+\mu\cos\alpha)
문제 16
표준 V 벨트의 호칭번호 ‘B40’의 의미는?
1단면이 B형이고 유효둘레가 40cm이다.
2단면이 B형이고 유효둘레가 40인치이다.
3단면이 B형이고 홈각도가 40°이다.
4재료가 B호이고 유효둘레가 40인치이다.
문제 17
그림과 같이 두께가 20mm, 폭이 100mm인 평판에 반원형 노치(notch)가 파여 있다. 평판의 양단에는 9kN의 인장하중이 작용하고 있다. 반원형 노치부분의 응력집중계수가 KK=3.1일 때, 평판에 발생하는 최대응력은?

16.2N/mm2
29.3N/mm2
312.4N/mm2
415.5N/mm2
문제 18
바깥지름이 120mm, 안지름이 80mm인 피벗 저널 베어링(pivot journal bearing)이 500rpm으로 회전하는 축을 지지한다. 베어링에 작용하는 압력이 1.5MPa로 균일하고, 마찰계수가 0.02라고 할 때, 마찰손실동력은?
150π2 W50\pi^2\,\text{W}
2100π2 W100\pi^2\,\text{W}
3200π2 W200\pi^2\,\text{W}
4500π2 W500\pi^2\,\text{W}
문제 19
지름이 dd인 원형단면봉이 굽힘모멘트 MM과 비틀림모멘트 TT를 동시에 받고 있다. 전단변형에너지설을 적용하여 재료의 파손여부를 판단할 때 사용하는 유효응력(von Mises응력) σVM\sigma_{VM}은?
1σVM=32πd3M2+32T2\sigma_{VM}=\dfrac{32}{\pi d^3}\sqrt{M^2+\dfrac{3}{2}T^2}
2σVM=32πd3M2+34T2\sigma_{VM}=\dfrac{32}{\pi d^3}\sqrt{M^2+\dfrac{3}{4}T^2}
3σVM=16πd3M2+32T2\sigma_{VM}=\dfrac{16}{\pi d^3}\sqrt{M^2+\dfrac{3}{2}T^2}
4σVM=16πd3M2+34T2\sigma_{VM}=\dfrac{16}{\pi d^3}\sqrt{M^2+\dfrac{3}{4}T^2}
문제 20
그림과 같은 조화 밴드 브레이크에서 반시계 방향으로 회전하는 드럼을 제동하기 위한 마찰력이 PP일 때 레버에 가해야 할 힘 FF는 PP의 몇 배인가?

1al eμθ−1eμθ+1\dfrac{a}{l}\,\dfrac{e^{\mu\theta}-1}{e^{\mu\theta}+1}
2al eμθeμθ+1\dfrac{a}{l}\,\dfrac{e^{\mu\theta}}{e^{\mu\theta}+1}
3al eμθ+1eμθ−1\dfrac{a}{l}\,\dfrac{e^{\mu\theta}+1}{e^{\mu\theta}-1}
4al eμθ−1eμθ\dfrac{a}{l}\,\dfrac{e^{\mu\theta}-1}{e^{\mu\theta}}
9급 서울시 기계설계 기출문제모두CBT · moducbt.com
17년 2회차
총 20문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 결합용 나사인 것은?
1사각나사
2사다리꼴나사
3관용나사
4톱니나사
문제 2
평기어의 설계에 있어 이의 간섭(interference of tooth)이 발생하지 않도록 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?
1기어와 피니언의 잇수비를 크게 한다.
2기어의 이끝높이를 줄인다.
3치형을 수정한다.
4압력각을 크게 한다.
문제 3
다음의 내구선도 중 조더버그선(Soderberg line)을 나타내는 것은? (단, σm\sigma_m은 평균응력, σa\sigma_a는 교번응력(응력진폭), σY\sigma_Y는 항복강도, σu\sigma_u는 극한강도, σe\sigma_e는 피로한도이다.)
1σaσe+σmσu=1\dfrac{\sigma_a}{\sigma_e}+\dfrac{\sigma_m}{\sigma_u}=1
2σaσe+σmσY=1\dfrac{\sigma_a}{\sigma_e}+\dfrac{\sigma_m}{\sigma_Y}=1
3σaσe+(σmσu)2=1\dfrac{\sigma_a}{\sigma_e}+\left(\dfrac{\sigma_m}{\sigma_u}\right)^2=1
4(σaσe)2+(σmσY)2=1\left(\dfrac{\sigma_a}{\sigma_e}\right)^2+\left(\dfrac{\sigma_m}{\sigma_Y}\right)^2=1
문제 4
칼라 베어링(collar bearing)에서 NN은 회전 각속도[rpm], PP는 베어링에 가해지는 축방향 힘[kgf], ZZ는 칼라의 수, d1d_1은 칼라의 안지름[mm], d2d_2는 칼라의 바깥지름[mm]일 때, 칼라 베어링의 발열계수(pvpv) [kgf/mm2·m/s]는?
1pv=PN30000Z(d2−d1)pv=\dfrac{PN}{30000Z(d_2-d_1)}
2pv=PN60000Z(d2−d1)pv=\dfrac{PN}{60000Z(d_2-d_1)}
3pv=PN3000Z(d2−d1)pv=\dfrac{PN}{3000Z(d_2-d_1)}
4pv=PN6000Z(d2−d1)pv=\dfrac{PN}{6000Z(d_2-d_1)}
문제 5
볼 베어링의 정격수명을 2배로 늘리려면 동 등가하중을 몇 배로 해야 하는가?
11/4
21/2
31/21/\sqrt{2}
41/231/\sqrt[3]{2}
문제 6
축방향 하중 QQ를 받는 사각나사를 죄기 위해 접선 방향으로 가해야 하는 회전력 PP는? (단, 리드각(나선각)은 α\alpha, 마찰각은 ρ\rho이다.)
1Qtan⁡(ρ+α)Q\tan(\rho+\alpha)
2Qtan⁡(ρ−α)Q\tan(\rho-\alpha)
3Qcos⁡(ρ+α)Q\cos(\rho+\alpha)
4Qcos⁡(ρ−α)Q\cos(\rho-\alpha)
문제 7
장력비가 kk인 평행걸기 벨트전동장치가 있다. 긴장측 장력을 TtT_t, 이완측 장력을 TsT_s, 유효장력을 TeT_e라 할 때 (Tt+Ts)/Te(T_t+T_s)/T_e의 값은? (단, 벨트의 회전으로 인한 원심력 효과는 무시한다.)
1k−1k+1\dfrac{k-1}{k+1}
2k+1k−1\dfrac{k+1}{k-1}
31+k1−k\dfrac{1+k}{1-k}
41−k1+k\dfrac{1-k}{1+k}
문제 8
브레이크 용량(brake capacity)에 대한 바른 정의는?
1마찰계수×속도×압력
2제동토크×속도
3제동토크×속도감소율
4마찰력×속도감소율
문제 9
지름이 dd인 중실축과 바깥지름이 dod_o, 안지름이 did_i인 중공축에 대하여, 두 축에 같은 크기의 굽힘모멘트를 가했을 때 같은 크기의 굽힘응력이 발생되기 위한 d/dod/d_o의 값을 A라 하자. 또한, 유사하게 두 축에 같은 크기의 비틀림모멘트를 가했을 때 같은 크기의 비틀림응력이 발생되기 위한 d/dod/d_o의 값을 B라 하자. A와 B의 곱은? (단, 두 축은 동일한 재료이고, x=di/dox=d_i/d_o라 한다.)
11(1−x4)24\sqrt[4]{\dfrac{1}{(1-x^4)^2}}
21(1−x4)23\sqrt[3]{\dfrac{1}{(1-x^4)^2}}
3(1−x4)24\sqrt[4]{(1-x^4)^2}
4(1−x4)23\sqrt[3]{(1-x^4)^2}
문제 10
성크 키(묻힘 키)에서 TT를 전달토크, bb를 키의 폭, ll을 키의 길이, dd를 회전축의 지름이라 할 때, 만약 키의 전단응력과 축의 비틀림응력이 같고 동시에 l=2dl=2d라면 다음 중 옳은 것은?
1b=π8db=\dfrac{\pi}{8}d
2b=π12db=\dfrac{\pi}{12}d
3b=π16db=\dfrac{\pi}{16}d
4b=π32db=\dfrac{\pi}{32}d
문제 11
내압을 받는 보일러의 길이 방향(축방향) 응력과 원주 방향 응력은 서로 어떤 관계에 있는가?
1길이 방향의 응력은 원주 방향 응력의 2배이다.
2원주 방향의 응력은 길이 방향 응력의 1/2배이다.
3원주 방향의 응력은 길이 방향 응력의 2배이다.
4원주 방향의 응력은 길이 방향 응력의 4배이다.
문제 12
그림과 같은 무단변속 마찰차에서 원동차 A와 종동차 B의 회전수가 각각 1,200rpm, 800rpm이 되기 위한 원동차 A의 위치 xx는? (단, 원동차와 종동차의 접촉부에서 미끄러짐이 없다고 가정하며, DAD_A=400mm이다.)

1280mm
2300mm
3320mm
4350mm
문제 13
원통형 코일스프링의 스프링상수(kk)는 스프링 재료 또는 치수와 밀접한 관계를 가진다. 이 관계를 설명한 것 중 옳지 않은 것은?
1재료의 전단탄성계수에 비례한다.
2소선(스프링 소재) 지름의 4제곱에 비례한다.
3스프링 평균지름의 제곱에 반비례한다.
4코일의 유효 감김수에 반비례한다.
문제 14
웜휠(worm wheel)의 축직각 모듈이 4mm이고, 웜에 대한 웜휠의 회전 각속도비가 120\dfrac{1}{20}인 웜 기어장치가 있다. 웜이 2줄 기어일 때, 웜휠의 피치원 지름은?
15mm
210mm
380mm
4160mm
문제 15
원추 클러치에서 전달토크가 TT, 평균지름이 DmD_m, 원추면의 경사각(꼭지각의 1/2)이 α\alpha, 접촉면의 마찰계수가 μ\mu일 때 축방향으로 밀어 붙이는 힘 PP를 구하면?
1P=μDm2T(sin⁡α+μcos⁡α)P=\dfrac{\mu D_m}{2T}(\sin\alpha+\mu\cos\alpha)
2P=μDm2T(cos⁡α+μsin⁡α)P=\dfrac{\mu D_m}{2T}(\cos\alpha+\mu\sin\alpha)
3P=2TμDm(cos⁡α+μsin⁡α)P=\dfrac{2T}{\mu D_m}(\cos\alpha+\mu\sin\alpha)
4P=2TμDm(sin⁡α+μcos⁡α)P=\dfrac{2T}{\mu D_m}(\sin\alpha+\mu\cos\alpha)
문제 16
표준 V 벨트의 호칭번호 ‘B40’의 의미는?
1단면이 B형이고 유효둘레가 40cm이다.
2단면이 B형이고 유효둘레가 40인치이다.
3단면이 B형이고 홈각도가 40°이다.
4재료가 B호이고 유효둘레가 40인치이다.
문제 17
그림과 같이 두께가 20mm, 폭이 100mm인 평판에 반원형 노치(notch)가 파여 있다. 평판의 양단에는 9kN의 인장하중이 작용하고 있다. 반원형 노치부분의 응력집중계수가 KK=3.1일 때, 평판에 발생하는 최대응력은?

16.2N/mm2
29.3N/mm2
312.4N/mm2
415.5N/mm2
문제 18
바깥지름이 120mm, 안지름이 80mm인 피벗 저널 베어링(pivot journal bearing)이 500rpm으로 회전하는 축을 지지한다. 베어링에 작용하는 압력이 1.5MPa로 균일하고, 마찰계수가 0.02라고 할 때, 마찰손실동력은?
150π2 W50\pi^2\,\text{W}
2100π2 W100\pi^2\,\text{W}
3200π2 W200\pi^2\,\text{W}
4500π2 W500\pi^2\,\text{W}
문제 19
지름이 dd인 원형단면봉이 굽힘모멘트 MM과 비틀림모멘트 TT를 동시에 받고 있다. 전단변형에너지설을 적용하여 재료의 파손여부를 판단할 때 사용하는 유효응력(von Mises응력) σVM\sigma_{VM}은?
1σVM=32πd3M2+32T2\sigma_{VM}=\dfrac{32}{\pi d^3}\sqrt{M^2+\dfrac{3}{2}T^2}
2σVM=32πd3M2+34T2\sigma_{VM}=\dfrac{32}{\pi d^3}\sqrt{M^2+\dfrac{3}{4}T^2}
3σVM=16πd3M2+32T2\sigma_{VM}=\dfrac{16}{\pi d^3}\sqrt{M^2+\dfrac{3}{2}T^2}
4σVM=16πd3M2+34T2\sigma_{VM}=\dfrac{16}{\pi d^3}\sqrt{M^2+\dfrac{3}{4}T^2}
문제 20
그림과 같은 조화 밴드 브레이크에서 반시계 방향으로 회전하는 드럼을 제동하기 위한 마찰력이 PP일 때 레버에 가해야 할 힘 FF는 PP의 몇 배인가?

1al eμθ−1eμθ+1\dfrac{a}{l}\,\dfrac{e^{\mu\theta}-1}{e^{\mu\theta}+1}
2al eμθeμθ+1\dfrac{a}{l}\,\dfrac{e^{\mu\theta}}{e^{\mu\theta}+1}
3al eμθ+1eμθ−1\dfrac{a}{l}\,\dfrac{e^{\mu\theta}+1}{e^{\mu\theta}-1}
4al eμθ−1eμθ\dfrac{a}{l}\,\dfrac{e^{\mu\theta}-1}{e^{\mu\theta}}