2020년 국가직 7급 공개경쟁채용 기계설계 나책형 기출문제

2020년 국가직 7급 공개경쟁채용 기계설계 나책형 20문항 중 14문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 6문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

1. 1번
   웜(worm)과 웜휠(worm wheel)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
   1. ①작은 공간에서 큰 감속비를 얻을 수 있다.
   2. ②웜에 축방향 하중이 생기고 미끄럼 마찰에 의한 동력손실이 크다.
   3. ③주로 웜이 구동기어가 되고 웜휠은 피동기어가 되어 감속된다.
   4. ④웜휠의 이는 웜의 이보다 미끄럼 마찰력이 작용하는 시간이 길다.
2. 2번
   나사에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
   1. ①8산 2줄 유니파이 보통 나사의 리드는 16mm이다.
   2. ②피치가 2mm인 2줄 나사의 리드는 4mm이다.
   3. ③M12×1.5 수나사는 바깥지름이 12mm이고 피치는 1.5mm이다.
   4. ④TW38 사다리꼴 나사의 나사산각은 29°이고 호칭지름은 38mm이다.
3. 3번
   벨트 전동에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
   1. ①평벨트 풀리의 표면 가운데 부분을 높게 하는 이유는 벨트가 풀리에서 벗겨짐을 방지하기 위함이다.
   2. ②일반용 V 벨트 B형의 유효 원주 길이는 벨트의 바깥둘레를 따라 측정한 길이로 나타내며, 호칭 번호는 유효 원주 길이를 인치로 표시한다.
   3. ③평벨트 전동에서 플래핑(flapping) 현상은 축간거리가 길고 고속으로 회전할 경우 발생하기 쉽다.
   4. ④평벨트 전동에서 크리핑(creeping)은 벨트의 속도와 풀리의 원주속도의 차이에 의해 발생하며, 긴장측과 이완측 사이의 장력차가 클수록 일어나기 쉽다.
4. 4번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
5. 5번
   벨트 전동에서 유효장력을 T_{{e}}, 초기장력을 T_{o}, e^{{\mu \theta}}＝3이라고 할 때, \frac{{T_{{o}}}}{{T_{{e}}}}는? (단, 벨트의 속도는 10m/s 이하이고, \mu는 마찰계수, \theta는 벨트의 접촉각이다)
   1. ①1
   2. ②1.5
   3. ③2
   4. ④2.5
6. 6번
   마찰면의 수가 3개이고, 바깥지름과 안지름이 각각 180mm, 120mm인 다판 브레이크를 6kN의 힘으로 밀어붙일 때, 제동토크[N․m]는? (단, 마찰계수는 0.3이다)
   1. ①405
   2. ②455
   3. ③810
   4. ④910
7. 7번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
8. 8번
   리벳이음에서 1줄 겹치기 이음과 양쪽 덮개판 2줄 맞대기 이음의 효율에 대한 설명으로 옳은 것은?
   1. ①판의 효율은 1줄 겹치기 이음보다 양쪽 덮개판 2줄 맞대기 이음이 크다.
   2. ②1줄 겹치기 이음과 양쪽 덮개판 2줄 맞대기 이음 모두 리벳의 피치가 커질수록 리벳 효율은 증가한다.
   3. ③리벳의 피치를 크게 하면 판의 효율은 증가한다.
   4. ④리벳의 피치가 다른 양쪽 덮개판 2줄 맞대기 이음에서 피치가 커질수록 조합 효율은 감소한다.
9. 9번
   동력 전달 장치 내의 원형 중실축이 비틀림 모멘트 40N․m와 굽힘 모멘트 30N․m를 동시에 받고 있을 때, 이 축의 최소 지름[mm]은? (단, 축은 연성재질이고 비틀림 모멘트와 굽힘 모멘트에 대한 동적효과계수는 1.5이고 허용전단응력은 50MPa이며 \pi는 3이다)
   1. ①80
   2. ②43
   3. ③20
   4. ④15
10. 10번
    축간거리가 5m인 벨트 전동장치의 원동 풀리 지름이 400mm, 종동 풀리 지름이 800mm라고 할 때, 평행걸기와 십자걸기의 벨트길이 차이[mm]는?
    1. ①64
    2. ②74
    3. ③84
    4. ④94
11. 11번
    축이음 중 유니버설 조인트에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①회전 중에 두 축이 이루는 각이 변하더라도 사용할 수 있어, 공작기계, 자동차의 동력축 등에 사용된다.
    2. ②원동축 각속도에 대한 종동축 각속도비는 회전각도에 따라 주기적으로 변화한다.
    3. ③원동축과 종동축 사이에 중간축을 설치하여 원동축과 종동축의 각속도를 같게 할 수 있다.
    4. ④원동축과 종동축의 교차각이 클수록 각속도 변화가 작으므로, 주로 교차각이 30° 이상일 때 사용한다.
12. 12번
    인벌류트 치형의 스퍼기어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①피치점에서의 미끄럼은 0이고, 피치점에서 멀어질수록 미끄럼은 증가한다.
    2. ②물림률은 물림길이를 법선피치로 나눈 값이고, 압력각이 감소하면 물림률은 감소한다.
    3. ③압력각이 커지면 언더컷 방지를 위한 피니언의 최소 잇수가 감소한다.
    4. ④작용선은 접촉점이 이동하는 궤적과 일치하며, 접촉점에서 힘이 전달되는 방향을 나타낸다.
13. 13번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
14. 14번
    구름 베어링에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①베어링 형식, 치수 및 윤활에 대한 제약으로 사용 속도의 한계를 나타내는 설계 변수를 한계속도지수라 한다.
    2. ②기본 동 정격하중(basic dynamic load rating)은 정지하중 상태에서 외륜을 고정하고 내륜을 회전시켜 10만 회전의 정격수명을 얻을 수 있는 하중이다.
    3. ③적절하게 선정된 베어링을 정상적으로 사용하였을 때, 피로에 의해서 궤도나 전동체 표면에서 박리현상이 일어나는 것이 수명 판단의 기준이 된다.
    4. ④기본 정적 부하용량(basic static load capacity)은 가장 큰 하중이 작용하는 접촉부에서 전동체와 궤도륜의 영구 변형량 합이 전동체 지름의 1/10,000이 되는 정지하중이다.
15. 15번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
16. 16번
    양단을 베어링으로 단순 지지하고 있는 전동축의 중앙에 집중하중이 작용하고 있다. 축길이 1m에 대한 최대 축처짐이 \frac{{1}}{{30}}mm 이하가 되도록 제한할 때, 축의 최대 처짐각[rad]은? (단, 축의 자중은 무시하고, 단순 지지된 보의 굽힘해석을 적용한다)
    1. ①\frac{{1}}{{10 , 000}}
    2. ②\frac{{1}}{{5 , 000}}
    3. ③\frac{{1}}{{3 , 000}}
    4. ④\frac{{1}}{{1 , 000}}
17. 17~18번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
18. 19번
    기계 부품의 피로강도와 수명에 영향을 주는 인자에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①동일한 형상과 재질의 부품에서는 치수가 큰 부품의 피로강도가 더 높다.
    2. ②표면 효과에 의해 부품 표면이 거칠수록 피로강도가 저하된다.
    3. ③부재에 키홈, 노치 등 기하학적 불연속이 있는 곳에서는 국부적인 응력 집중이 있다.
    4. ④열이나 변형 등 외력에 의해 인장 잔류응력이 있는 경우 피로강도가 감소한다.
19. 20번
    예하중(preload) 100kN으로 두 부재를 체결한 볼트와 너트 클램프에 21kN의 인장 하중이 추가되었다. 볼트의 강성계수가 3GN/m, 체결부 부재의 강성계수가 각각 2GN/m, 3GN/m일 때, 볼트에 작용하는 총 하중[kN]은?
    1. ①107
    2. ②115
    3. ③121
    4. ④130