1. M18×2인 미터 가는 나사의 치수에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 수나사 바깥지름 18[mm], 산수 2
- 수나사 유효지름 18[mm], 피치 2[mm]
- 수나사 바깥지름 18[mm], 피치 2[mm]
- 수나사 골지름 18[mm], 2줄 나사
2. 잇수가 30개, 모듈이 4인 보통이 표준기어에서 바깥지름[mm]과 이끝 높이[mm]는? (순서대로 바깥지름, 이끝 높이)
- 128, 4
- 120, 4
- 128, 8
- 120, 8
3. 유체의 흐름을 단절시키거나 유량, 압력 등을 조정하기 위하여 사용되는 배관 부품인 밸브에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 스톱 밸브－리프트 밸브의 일종으로 밸브 디스크가 밸브대에 의하여 밸브 시트에 직각 방향으로 작동함
- 게이트 밸브－용기 내의 유체 압력이 일정압을 초과하였을 때 자동적으로 밸브가 열려서 유체의 방출 및 압력 상승을 억제함
- 체크 밸브－역방향으로의 유체 흐름을 방지하는 기능을 가지고 있어 관 내부를 흐르는 유체를 한 방향으로만 흘러가게 함
- 버터플라이 밸브－밸브의 몸통 안에서 밸브대를 축으로 하여 원판 모양의 밸브 디스크가 회전하면서 관을 개폐함
4. 시계의 태엽 기구, 기중기 등에 사용되며 축의 역전 방지 기구로 널리 사용되는 브레이크는?
- 폴 브레이크
- 내확 브레이크
- 밴드 브레이크
- 원추 브레이크
5. 축과 구멍의 공차역(tolerance zone)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- a～h 공차역에서 축의 아래치수 허용차는 위치수 허용차에 정밀도 치수공차(IT)를 뺀 값이다.
- A～H 공차역에서 구멍의 위치수 허용차는 아래치수 허용차에 정밀도 치수공차(IT)를 더한 값이다.
- k～zc 공차역에서 축의 위치수 허용차는 기초치수 허용차가 되며 그 값은 음수(－)이다.
- M～ZC 공차역에서 구멍의 위치수 허용차는 기초치수 허용차가 되며 그 값은 음수(－)이다.
6. 지름 50[mm] 원형단면봉이 80[N/mm2]의 인장응력과 30[N/mm2]의 전단응력을 동시에 받고 있을 때 최대 주응력[N/mm2]은?
- 80
- 90
- 110
- 140
7. 스프링에 작용하는 하중의 진동수가 고유진동수에 가까워 스프링이 공진하는 현상은?
- 서징 현상
- 피닝 현상
- 겹침 현상
- 피로 현상
8. 그림과 같은 기어 트레인에서 가장 왼쪽 기어 A가 840[rpm]의 속도로 반시계 방향으로 회전할 때, 가장 오른쪽 기어 F의 회전수[rpm]와 회전 방향은? (단, Z는 각 기어의 잇수를 나타낸다)
- 16, 시계 방향
- 16, 반시계 방향
- 32, 시계 방향
- 32, 반시계 방향
9. 원추각(꼭지각의 1/2) , 접촉면의 평균지름이 230[mm], 접촉너비가 50[mm], 접촉면의 허용압력이 0.02[kgf/mm2]인 원추클러치에 160[kgf]의 축방향 힘을 가할 때 전달할 수 있는 최대 토크[kgfㆍmm]는? (단, 접촉면의 마찰계수는 0.3, cos α≒0.95, sin α≒0.315로 한다)
- 5520
- 7200
- 9200
- 9800
10. 지름 100[mm] 축에 풀리를 장착하기 위한 묻힘키(sunk key)를 설계할 때 키의 최소 높이[mm]는? (단, 축에서 키 홈의 높이는 키 높이의 1/2, 축의 허용 전단응력은 30[N/mm2], 키의 허용 압축응력은 80[N/mm2], 키의 길이는 축 지름의 1.5배, 키의 폭은 축 지름의 0.25배이다)
-
CBT문제은행AI2023-04-12 07:36
키의 최소 높이를 구하기 위해서는 키가 받는 최대 전단응력과 최대 압축응력 중에서 더 작은 값에 대한 검토가 필요하다. 이 중에서 최대 전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.
전단응력 τ = T/(Jmax*t)
여기서 T는 토크, Jmax는 최대 단면계수, t는 키의 높이이다. 토크는 다음과 같이 구할 수 있다.
T = F*r
여기서 F는 힘, r은 축 지름/2이다. 따라서 전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.
τ = F*r/(Jmax*t)
키의 폭은 축 지름의 0.25배이므로, 단면계수 Jmax는 다음과 같이 구할 수 있다.
Jmax = 2/(3+π*0.25)
따라서 전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.
τ = 1.5*F/(t*(3+π*0.25))
키의 허용 전단응력은 30[N/mm^2]이므로, 다음의 식을 만족해야 한다.
τ <= 30
따라서 키의 최소 높이는 다음과 같이 구할 수 있다.
t >= 1.5*F/(30*(3+π*0.25))
키가 받는 최대 압축응력은 다음과 같이 구할 수 있다.
압축응력 σ = F/A
여기서 A는 키의 단면적이다. 키의 길이는 축 지름의 1.5배이므로, 단면적은 다음과 같이 구할 수 있다.
A = 0.25*(π/4)*(1.5*d)^2
따라서 압축응력은 다음과 같이 구할 수 있다.
σ = 4*F/(3*π*d^2)
키의 허용 압축응력은 80[N/mm^2]이므로, 다음의 식을 만족해야 한다.
σ <= 80
따라서 키의 최소 높이는 다음과 같이 구할 수 있다.
t >= 4*F/(3*π*d^2*80)
두 식 중에서 더 큰 값을 선택하면 된다. 따라서 키의 최소 높이는 다음과 같이 구할 수 있다.
t >= max(1.5*F/(30*(3+π*0.25)), 4*F/(3*π*d^2*80))
여기서 F는 힘, d는 축 지름이다. 이 문제에서는 키의 최소 높이를 구하는 것이므로, F와 d의 값은 중요하지 않다. 따라서 답은 "
"이다.
12. 그림과 같은 응력－변형률 선도에서 a, b, c에 대한 설명으로 모두 옳은 것은? (순서대로 a, b, c)
- 탄성 변형률, 소성 변형률, 전체 변형률
- 소성 변형률, 항복 변형률, 영구 변형률
- 소성 변형률, 탄성 변형률, 전체 변형률
- 탄성 변형률, 소성 변형률, 영구 변형률
13. 두줄 나사를 두 바퀴 회전시켰을 때, 축 방향으로 12[mm] 이동하였다. 이 나사의 피치[mm]와 리드[mm]는? (순서대로 피치, 리드)
- 3, 3
- 3, 6
- 6, 3
- 6, 6
14. 여러 개의 회전체가 포함된 축의 위험속도를 계산하는 던커레이(Dunkerley)식은? (단, 모든 회전체를 포함한 축의 위험속도는 Ncrit[rpm], 회전체를 부착하지 않고 단지 축의 자중만 고려한 위험속도는 N0[rpm], 축의 자중을 무시하고 각 회전체를 축에 설치하였을 때의 위험속도들은 N1[rpm], N2[rpm], …이다)
15. 벨트에 작용하는 하중의 상관관계 식으로 옳은 것은? (단, 마찰계수 μ, 접촉각 β, 긴장측 장력 Ft, 이완측 장력 Fs, 원심력 Fc이다)
16. 그림은 두 개의 원을 이용하여 만든 판캠으로, B축의 행정거리가 15[mm]일 때 큰 원과 작은 원간의 중심거리 X[mm]는?
- 30
- 25
- 20
- 15
17. 그림과 같은 스프링 장치에 2400[N]의 하중을 아래 방향으로 가할 때 스프링의 처짐량[mm]은? (단, k1, k2, k3＝200[N/mm], k4, k5, k6＝300[N/mm]이다)
- 2
- 3
- 6
- 12
18. 그림과 같이 볼트와 너트를 이용하여 세 개의 중공 실린더를 조임량 0.1[mm] 이상으로 체결하고자 한다. 각 부품의 평균 치수와 공차가 다음과 같을 때, d의 치수로 적합한 것은? (단, a는 볼트 생크부의 길이, b, c, d는 중공 실린더의 길이)
- 22.0±0.1[mm]
- 22.1±0.1[mm]
- 22.2±0.1[mm]
- 22.3±0.1[mm]
19. 동력을 전달하는 단판의 원판 클러치가 있다. 클러치 디스크의 접촉면의 외경이 2d[mm], 내경이 d[mm], 전달토크가 T[Nㆍmm]일 때 디스크 접촉면의 평균압력[MPa]은? (단, 접촉면은 균일마모 조건이며 μ는 마찰계수이다)
20. 이음매 없는 강관에서 내부압력은 0.3[MPa], 유량이 0.3[m3/sec], 평균유속이 10[m/sec]일 때 강관의 최소 바깥지름[mm]은? (단, 강관의 허용응력은 6[MPa], 부식여유는 2[mm], 이음효율은 100%, π＝3으로 한다)
- 207
- 214
- 217
- 234
이유:
- M18은 나사의 직경을 나타내는 지름을 의미한다.
- 피치 2는 인접한 나사 간의 거리를 나타내는 것으로, 2mm 간격으로 나사가 배치되어 있다는 것을 의미한다.
- 따라서, M18×2는 직경이 18mm이고 인접한 나사 간의 거리가 2mm인 미터 가는 나사를 의미한다.
- 수나사의 경우, 바깥지름이 유효지름과 골지름보다 크기 때문에 "수나사 바깥지름 18[mm]"이라고 표현한다.