2009년 국가직 9급 기계일반 기출문제 풀이
2009년 국가직 9급 기계일반
탄소강(SM30C)을 냉간가공하면 일반적으로 감소되는 기계적 성질은?
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① 연신율
정답입니다연신율은 인장시험에서 파단될 때까지 늘어난 길이의 비율로 재료의 연성을 나타내는 지표입니다. 냉간가공으로 가공경화가 일어나면 강도와 경도는 증가하지만 연성은 저하되어 연신율이 감소합니다.
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② 경도
오답입니다경도(hardness)는 재료가 외력에 의한 국부적인 눌림·긁힘 등의 소성변형에 저항하는 정도를 나타내는 성질입니다. 냉간가공에서는 전위밀도가 증가해 경도가 높아집니다.
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③ 항복점
오답입니다항복점은 재료가 탄성한계를 넘어 영구변형(소성변형)이 시작되는 응력점입니다. 가공경화로 항복점은 상승합니다.
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④ 인장강도
오답입니다인장강도는 인장시험에서 재료가 파단되기 전까지 견딜 수 있는 최대 응력입니다. 가공경화로 인장강도는 증가합니다.
정답과 해설 보기
냉간가공은 재결정온도 이하에서 소성변형시키는 가공입니다. 가공경화 때문에 경도·항복점·인장강도는 증가하고, 연신율과 단면수축률은 감소합니다.
Fe-C 평형상태도에 표시된 S, C, J 점에 대한 설명으로 옳은 것은?
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① S: 포정점, C: 공정점, J: 공석점
오답입니다 -
② S: 공정점, C: 공석점, J: 포정점
오답입니다 -
③ S: 공석점, C: 공정점, J: 포정점
정답입니다S는 공석점, C는 공정점, J는 포정점입니다.
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④ S: 공정점, C: 포정점, J: 공석점
오답입니다
정답과 해설 보기
Fe-C 상태도에서 S점은 약 0.77% C, 727 ℃의 공석점이며, C점은 약 4.3% C, 1147 ℃의 공정점입니다. J점은 액상과 δ철이 γ철로 변하는 포정반응과 관련된 점입니다.
철강에 포함된 탄소 함유량의 영향에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
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① 탄소량이 증가하면 연신율이 감소한다.
오답입니다탄소량이 증가하면 강도·경도는 높아지고 연신율은 감소하므로 옳습니다.
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② 탄소량이 감소하면 경도가 증가한다.
정답입니다탄소량이 감소하면 일반적으로 경도도 감소합니다.
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③ 탄소량이 감소하면 내식성이 증가한다.
오답입니다탄소량이 적을수록 철과 탄소의 화합물인 시멘타이트(Fe₃C)와, 서로 다른 조직 사이의 전위차로 생기는 미세한 갈바닉 부식(이종 금속·조직 간 부식) 요인이 줄어 내식성이 좋아지는 경향이 있습니다.
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④ 탄소량이 증가하면 단면수축률이 감소한다.
오답입니다단면수축률은 인장시험에서 파단 후 줄어든 단면적의 비율로, 연신율과 함께 재료의 연성을 나타내는 지표입니다. 탄소량이 증가하면 연성이 낮아져 단면수축률이 감소하므로 옳습니다.
정답과 해설 보기
탄소강은 탄소량이 증가할수록 인장강도·항복점·경도가 증가하고, 연신율·단면수축률·충격값은 감소하는 것이 기본 경향입니다.
탄소강 판재로 이음매가 없는 국그릇 모양의 몸체를 만드는 가공법은?
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① 스피닝
정답입니다스피닝은 회전하는 판재를 성형공구로 눌러 축대칭의 이음매 없는 용기 형상을 만듭니다.
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② 컬링
오답입니다컬링은 판재 가장자리를 둥글게 말아 올리는 가공입니다.
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③ 비딩
오답입니다비딩은 판재에 돌기나 홈을 만들어 강성을 높이는 가공입니다.
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④ 플랜징
오답입니다플랜징은 가장자리를 굽혀 플랜지를 만드는 가공입니다.
정답과 해설 보기
국그릇처럼 축대칭이고 이음매가 없는 얇은 판재 제품은 판재와 형틀을 회전시키며 눌러 붙이는 스피닝으로 성형합니다.
속이 찬 봉재로부터 길이방향으로 이음매가 없는 긴 강관(鋼管)을 제조하는 방법은?
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① 프레스가공
오답입니다일반적인 프레스가공은 봉재에서 이음매 없는 긴 강관을 만드는 대표 공정이 아닙니다.
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② 전조가공
오답입니다전조는 나사나 기어 등의 표면 형상을 소성가공하는 방법입니다.
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③ 만네스맨가공
정답입니다만네스맨법은 경사진 롤 사이에서 봉재를 회전 압연하여 중심부를 천공하고 이음매 없는 관을 만듭니다.
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④ 드로잉가공
오답입니다드로잉은 기존 관이나 선재의 단면을 줄이고 치수를 정밀하게 하는 데 주로 사용합니다.
정답과 해설 보기
만네스맨 천공법은 회전하는 봉재 중심에 인장상태를 만들어 플러그로 천공하는 대표적인 무계목 강관 제조법입니다.
다음 중 정밀 입자가공에 해당하지 않는 것은?
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① 호빙(hobbing)
정답입니다호빙은 호브라는 절삭공구로 기어를 창성하는 절삭가공입니다.
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② 래핑(lapping)
오답입니다래핑은 유리 연마입자를 이용하는 정밀 입자가공입니다.
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③ 슈퍼 피니싱(super finishing)
오답입니다슈퍼피니싱은 미세 숫돌을 진동시켜 표면을 정밀하게 다듬습니다.
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④ 호닝(honing)
오답입니다호닝은 숫돌의 회전·왕복운동으로 주로 내면을 정밀하게 다듬습니다.
정답과 해설 보기
래핑·슈퍼피니싱·호닝은 연마입자를 이용해 매우 정밀한 표면을 얻는 가공이고, 호빙은 기어 절삭가공입니다.
허용할 수 있는 부품의 오차 정도를 결정한 후 각각 최대 및 최소 치수를 설정하여 부품의 치수가 그 범위 내에 드는지를 검사하는 게이지는?
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① 블록 게이지
오답입니다블록 게이지는 길이의 표준을 조합하여 정밀 치수를 설정하는 기준기입니다.
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② 한계 게이지
정답입니다한계 게이지는 통과측과 정지측으로 치수가 허용한계 안에 있는지를 판정합니다.
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③ 간극 게이지
오답입니다간극 게이지는 틈새의 크기를 측정합니다.
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④ 다이얼 게이지
오답입니다다이얼 게이지는 비교측정으로 변위나 치수 차이를 읽습니다.
정답과 해설 보기
한계 게이지는 실제 치숫값을 숫자로 읽기보다 제품이 최대·최소 허용치 안에 드는지를 GO/NO-GO 방식으로 빠르게 판정합니다.
가솔린 기관의 노크 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?
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① 공기-연료 혼합기가 어느 온도 이상 가열되어 점화하지 않아도 연소하기 시작하는 현상
오답입니다이는 자연발화에 대한 일반 설명이며, 가솔린기관 노크의 직접적인 현상 설명으로는 부족합니다.
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② 흡입공기의 압력을 높여 기관의 출력을 증가시키는 현상
오답입니다이는 과급의 설명입니다.
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③ 가솔린과 공기의 혼합비를 조절하여 혼합기를 발생시키는 현상
오답입니다이는 기화기의 혼합기 형성 기능에 대한 설명입니다.
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④ 연소 후반에 미연소가스의 급격한 연소에 의한 충격파로 실린더 내 금속을 타격하는 현상
정답입니다화염 전파 전에 말단 미연소가스가 급격히 자기착화하여 압력파가 발생하고 금속성 타격음을 냅니다.
정답과 해설 보기
가솔린기관의 노킹은 정상 화염이 도달하기 전 말단가스가 압력·온도 상승만으로 외부 점화원 없이 스스로 발화하는 자기착화를 일으켜, 매우 빠른 압력상승과 충격파를 만드는 이상연소입니다.
리벳작업에서 코킹을 하는 목적으로 가장 옳은 것은?
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① 패킹재료를 삽입하기 위해
오답입니다코킹의 주목적은 패킹 삽입이 아닙니다.
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② 파손재료를 수리하기 위해
오답입니다파손재료의 일반 수리법을 뜻하지 않습니다.
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③ 부식을 방지하기 위해
오답입니다부식 방지가 주된 목적은 아닙니다.
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④ 기밀을 유지하기 위해
정답입니다판과 리벳머리의 가장자리를 코킹 공구로 압착하여 틈을 막고 기밀·수밀을 유지합니다.
정답과 해설 보기
보일러나 탱크의 리벳이음에서는 접합부의 미세한 틈으로 유체가 새지 않도록 가장자리를 압착하는 코킹을 실시합니다.
다음 중에서 탄소강의 표면경화 열처리법이 아닌 것은?
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① 어닐링법
정답입니다어닐링은 재료 전체를 연화하고 조직을 균일하게 하거나 내부응력을 제거하는 열처리입니다.
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② 질화법
오답입니다질화는 표면에 질소를 침투시켜 경화하는 방법입니다.
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③ 침탄법
오답입니다침탄은 저탄소강 표면에 탄소를 침투시킨 후 경화합니다.
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④ 고주파경화법
오답입니다고주파경화는 표면을 급속 가열·담금질하여 경화합니다.
정답과 해설 보기
표면경화법에는 침탄·질화 같은 화학적 경화와 고주파·화염 경화가 있습니다. 어닐링은 표면경화가 아니라 연화 열처리입니다.
다음 용접의 방법 중 고상용접이 아닌 것은?
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① 확산용접(diffusion welding)
오답입니다확산용접은 모재를 녹이지 않고 가압·가열하여 원자 확산으로 접합합니다.
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② 초음파용접(ultrasonic welding)
오답입니다초음파용접은 가압 상태에서 고주파 진동으로 고상 접합합니다.
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③ 일렉트로슬래그용접(electroslag welding)
정답입니다일렉트로슬래그용접은 용융 슬래그의 저항열로 모재와 용가재를 녹이는 용융용접입니다.
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④ 마찰용접(friction welding)
오답입니다마찰용접은 마찰열과 압력으로 접합하는 고상용접입니다.
정답과 해설 보기
확산·초음파·마찰용접은 접합부가 완전히 용융되지 않는 고상용접이고, 일렉트로슬래그용접은 용융지에서 접합되는 용융용접입니다.
다음 기계 가공 중에서 표면거칠기가 가장 우수한 것은?
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① 내면연삭가공
오답입니다내면연삭은 정밀하지만 래핑보다 일반적인 표면거칠기가 큽니다.
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② 래핑가공
정답입니다래핑은 미세한 유리 연마입자로 극소량을 제거하여 가장 우수한 표면과 높은 치수정밀도를 얻습니다.
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③ 평면연삭가공
오답입니다평면연삭도 정밀가공이지만 래핑 수준의 표면은 얻기 어렵습니다.
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④ 호닝가공
오답입니다호닝은 내면의 형상과 표면을 개선하지만 최종 초정밀 다듬질인 래핑보다 거칠기가 큽니다.
정답과 해설 보기
일반적인 정밀도 순서에서 래핑은 연삭과 호닝 이후에 적용할 수 있는 초정밀 다듬질 공정으로 매우 작은 표면거칠기를 얻습니다.
그림과 같이 지름이 d₁에서 d₂로 변하는 축에 인장력 P가 작용하고 있다. 직경비가 d₁:d₂ = 1:2일 때 두 단면에서 발생하는 인장응력의 비인 σ₁:σ₂는?
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① 1:2
오답입니다 -
② 1:4
오답입니다 -
③ 2:1
오답입니다 -
④ 4:1
정답입니다
정답과 해설 보기
같은 인장력 P가 작용하므로 σ=P/A입니다. 원형 단면적은 지름의 제곱에 비례하며 d₁:d₂=1:2이므로 A₁:A₂=1:4입니다. 따라서 응력은 면적에 반비례하여 σ₁:σ₂=4:1입니다.
3줄 나사에서 수나사를 고정하고 암나사를 1회전시켰을 때 암나사가 이동한 거리는?
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① 나사 피치의 1/3배
오답입니다3줄 나사의 이동거리는 피치보다 작지 않습니다.
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② 나사 리드의 1/3배
오답입니다리드의 1/3은 피치에 해당하므로 1회전 이동거리가 아닙니다.
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③ 나사 피치의 3배
정답입니다다줄나사의 리드는 줄 수×피치이므로 3줄 나사의 1회전 이동거리는 3피치입니다.
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④ 나사 리드의 3배
오답입니다1회전 이동거리는 한 리드이지 리드의 3배가 아닙니다.
정답과 해설 보기
나사를 한 바퀴 돌렸을 때 축방향 이동량이 리드입니다. 3줄 나사는 리드 L=3p이므로 암나사는 피치의 3배만큼 이동합니다.
연삭숫돌에 눈메움이나 무딤이 발생하였을 때 이를 제거하기 위한 방법으로 가장 옳은 것은?
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① 드레싱(dressing)
정답입니다드레싱은 무뎌진 입자와 눈메움 물질을 제거해 새로운 날을 노출시킵니다.
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② 폴리싱(polishing)
오답입니다폴리싱은 공작물 표면을 광택 있게 다듬는 작업입니다.
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③ 연삭액의 교환
오답입니다연삭액 교환만으로 숫돌 표면의 눈메움과 무딤을 제거할 수 없습니다.
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④ 연삭속도의 변경
오답입니다속도 변경은 근본적인 제거 방법이 아닙니다.
정답과 해설 보기
숫돌의 절삭성을 회복하는 작업이 드레싱이며, 숫돌의 형상과 치수를 바로잡는 작업은 트루잉입니다.
SM35C, SC350으로 표현된 재료규격의 설명으로 옳지 않은 것은?
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① SM35C에서 SM은 기계구조용 탄소강재라는 것이다.
오답입니다SM은 기계구조용 탄소강을 나타내므로 옳습니다.
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② SM35C에서 35C는 탄소함유량이 3.5%라는 것이다.
정답입니다SM35C의 35는 평균 탄소함유량 약 0.35%를 뜻하며 3.5%가 아닙니다.
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③ SC350에서 SC는 탄소강 주강품이라는 것이다.
오답입니다SC는 탄소강 주강품을 나타내므로 옳습니다.
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④ SC350에서 350은 인장강도 350 N/mm² 이상을 나타낸다.
오답입니다SC350의 숫자는 최소 인장강도 350 N/mm²급을 나타냅니다.
정답과 해설 보기
SM35C는 기계구조용 탄소강으로 탄소량이 약 0.35%입니다. SC350은 탄소강 주강품이며 숫자는 인장강도 등급을 나타냅니다.
제품과 같은 모양의 모형을 양초나 합성수지로 만든 후 내화재료로 도포하여 가열경화시키는 주조 방법은?
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① 셸몰드법
오답입니다셸몰드법은 가열된 금속모형에 열경화성 수지주물사를 입혀 얇은 셸 주형을 만듭니다.
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② 다이캐스팅
오답입니다다이캐스팅은 용융금속을 금속주형에 고압 주입합니다.
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③ 원심주조법
오답입니다원심주조는 주형을 회전시켜 원심력으로 주물을 성형합니다.
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④ 인베스트먼트 주조법
정답입니다왁스 모형에 내화재를 입힌 뒤 모형을 녹여 제거하고 그 공간에 주입하는 로스트왁스법입니다.
정답과 해설 보기
인베스트먼트 주조는 소실성 왁스 모형을 내화물로 감싸 정밀한 일체형 주형을 만들기 때문에 복잡한 형상과 우수한 표면을 얻습니다.
절삭가공에서 공구 수명을 판정하는 방법으로 옳지 않은 것은?
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① 공구날의 마모가 일정량에 달했을 때
오답입니다플랭크 마모폭 등이 기준값에 도달하면 공구수명이 끝난 것으로 판정합니다.
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② 절삭저항이 절삭개시 때와 비교해 급격히 증가하였을 때
오답입니다절삭저항의 급증은 날의 마모나 손상을 보여주는 수명 판정 기준입니다.
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③ 절삭가공 직후 가공표면에 반점이 나타날 때
오답입니다가공면의 광택성 반점이나 품질 저하는 공구 마모의 징후가 될 수 있습니다.
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④ 가공물의 온도가 일정하게 유지될 때
정답입니다가공물 온도가 일정하다는 사실은 일반적인 공구수명 종료 기준이 아닙니다.
정답과 해설 보기
공구수명은 일정 마모량, 절삭저항 급증, 가공면 불량, 치수정밀도 저하, 진동·소음 증가 등을 기준으로 판정합니다.
사각나사의 축방향 하중이 Q, 마찰각이 ρ, 리드각이 α일 때 사각나사가 저절로 풀리는 조건은?
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① Q tan(ρ+α) > 0
오답입니다 -
② Q tan(ρ+α) < 0
오답입니다 -
③ Q tan(ρ−α) < 0
정답입니다하중을 내릴 때 필요한 토크는 Q에 tan(ρ−α)를 곱한 형태이며, α>ρ이면 값이 음수가 되어 외력 없이도 풀립니다.
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④ Q tan(ρ−α) > 0
오답입니다
정답과 해설 보기
사각나사의 자립 조건은 마찰각 ρ가 리드각 α보다 큰 경우입니다. 반대로 α>ρ이면 tan(ρ−α)<0이 되어 하중에 의해 역구동되어 저절로 풀립니다.
직각인 두 축 간에 운동을 전달하고, 잇수가 같은 한 쌍의 원추형 기어는?
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① 스퍼어기어
오답입니다스퍼 기어는 평행축 사이에 사용합니다.
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② 마이터기어
정답입니다마이터기어는 잇수가 같은 한 쌍의 베벨기어로, 보통 직각 교차축 사이에서 속도비 1:1로 운동을 전달합니다.
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③ 나사기어
오답입니다나사기어는 엇갈린 축 사이에 사용하지만 원추형 기어가 아닙니다.
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④ 헬리컬기어
오답입니다헬리컬기어는 원통형 기어이며 일반적으로 평행축에 사용합니다.
정답과 해설 보기
마이터기어는 피치원추각이 각각 45°인 동일 잇수의 베벨기어 한 쌍으로, 직각축 사이에서 회전방향을 바꾸고 1:1로 전달합니다.
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