[9급 서울시 기계설계] 18년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

동일한 재료로 제작된 평행키(혹은 묻힘키)와 축에서, 키가 받을 수 있는 토크와 축이 받을 수 있는 토크가 같을 때 키의 폭($b$)과 축의 직경($d$) 사이의 관계는? (단, 키의 길이는 축 직경의 1.5배이며, $\pi=3$이다.)

$b=d/4$

$b=d/2$

$b=d$

$b=2d$

유연성 축이음이 아닌 것은?

셀러 축이음(Seller coupling)

체인 축이음(Chain coupling)

고무 축이음(Elastometic coupling)

기어형 축이음(Gear coupling)

축하중이 작용하는 압축 코일 스프링의 처짐량에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

하중이 2배가 되면 처짐량은 $\dfrac{1}{2}$로 줄어든다.

소선의 지름이 2배가 되면 처짐량은 $\dfrac{1}{16}$로 줄어든다.

코일의 평균 지름이 2배가 되면 처짐량은 2배 증가한다.

유효감김수가 2배가 되면 처짐량은 4배 증가한다.

<보기>와 같은 측면 필릿 용접이음에서 허용 전단응력이 5kgf/mm2일 때, 용접부의 최소 길이로 가장 적합한 것은? (단, $\sqrt{2}=1.414$이다.)

5.0mm

7.1mm

13.8mm

14.8mm

미터 치수를 사용하는 나사의 호칭지름은 무엇으로 나타내는가?

암나사의 유효지름

암나사의 바깥지름

체결되는 수나사의 바깥지름

체결되는 수나사의 유효지름

두 축 간의 거리가 멀고, 회전 방향이 서로 같은 방향이며, 비교적 정확한 회전수를 전달할 수 있으나 충격력에 의한 소음과 파괴가 발생하는 동력 전달 장치는?

기어

마찰차

벨트-풀리

체인-스프로킷

<보기>와 같이 임의의 단면에 수평방향으로 300MPa의 인장응력이 작용하고 수직방향으로 100MPa의 압축응력이 작용하는 경우 최대 전단응력의 크기는? (단, 최대 전단응력이론을 따른다.)

100MPa

200MPa

300MPa

400MPa

축의 중앙에 설치된 회전체에 의하여 처짐 $\delta$가 0.98mm 발생하였다. 이 축의 위험속도는? (단, 중력가속도 g=9.8m/s2이다.)

$\dfrac{3,000}{\pi}$rpm

3,000rpm

$\dfrac{10,000}{\pi}$rpm

10,000rpm

중심거리 C=180mm, 모듈 $m$=3mm일 때 회전속도를 1/2로 감속하는 표준스퍼기어의 구동기어와 피동기어의 잇수는?
구동기어 잇수　피동기어 잇수

10개　20개

20개　40개

40개　80개

60개　120개

치형곡선의 기구학적 조건에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

맞물려 돌아가는 두 기어가 특정 물림위치에서 일정한 각속도비를 가져야 한다.

맞물려 돌아가는 두 기어의 접촉점에서 공통법선은 피치점을 통과해야 한다.

맞물려 돌아가는 두 기어의 접촉점에서 법선방향의 속도 차이는 있어도 된다.

맞물려 돌아가는 두 기어의 접촉점에서 접선방향의 속도는 반드시 같아야 한다.

<보기>와 같은 단식 블록 브레이크가 있다. 레버에 최대로 가할 수 있는 힘이 100N일 때, 제동력 60N을 얻기 위한 레버의 최소 길이는? (단, 마찰계수 $\mu=0.3$이다.)

310mm

320mm

330mm

340mm

한 줄 겹치기 리벳이음을 하고자 한다. 단일 전단면에서 리벳의 전단력과 리벳구멍 부분에서 판재의 압축력을 같게 하고자 할 때, 리벳의 직경은 판재 두께의 몇 배로 설계해야 하는가? (단, 최대 전단응력이론을 따른다.)

$2/\pi$

$4/\pi$

$8/\pi$

$12/\pi$

베어링 번호 6003인 깊은 홈 볼베어링에서 내경의 크기는?

10mm

12mm

15mm

17mm

비틀림각이 30°인 헬리컬 기어 한 쌍이 맞물려 돌아가고 있다. 각각 기어의 잇수가 30개와 40개이고 치직각 모듈 $m$=2mm일 때 두 기어의 중심거리는?

70mm

$\dfrac{70}{\sqrt{3}}$mm

140mm

$\dfrac{140}{\sqrt{3}}$mm

<보기>와 같은 핀이음에 인장하중 $F$=15kN이 작용할 때 핀에 발생하는 전단응력이 100MPa 이하라면 다음 중 핀의 최소 지름($d$)은? (단, $\pi=3$이다.)

10mm

20mm

30mm

40mm

20kN의 하중이 작용하는 축이 100rpm으로 회전하고 있다. 레이디얼 저널 베어링의 허용 최대 압력이 4N/mm2, 저널의 길이와 지름의 비 $\dfrac{l}{d}=2$일 때 지름 $d$의 최솟값은?

10mm

50mm

102mm

122mm

<보기>와 같은 단면의 축이 전달할 수 있는 비틀림 모멘트의 비 $T_A/T_B$의 값은? (단, 두 축의 재료의 성질은 같다.)

9/16

16/9

15/16

16/15

250rpm으로 회전하는 축의 끝 저널 베어링(End journal bearing)을 설계하고자 한다. 베어링에 전달되는 하중이 700kgf이고 발열계수가 0.15kgf/mm2·m/s일 때 저널의 길이에 가장 가까운 값은? (단, $\pi=3$이다.)

60mm

100mm

140mm

200mm

단면 지름이 40mm인 봉에 80N/mm2의 인장응력과 30N/mm2의 전단응력이 동시에 작용할 경우 최대 주응력의 크기는?

70N/mm2

80N/mm2

90N/mm2

100N/mm2

안지름 $D_1$=60mm, 바깥지름 $D_2$=100mm인 원판 클러치가 N=400rpm으로 회전할 때 다음 중 최대 전달토크에 가장 가까운 값은? (단, 마찰계수 $\mu=0.2$, 허용 전달압력 $p$=1N/mm2, $\pi=3$이다.)

12N·m

38N·m

97N·m

153N·m