2014년 지방직 9급 기계일반 기출문제 풀이
2014년 지방직 9급 기계일반
① 올덤 커플링(Oldham coupling)
정답입니다올덤커플링은 가운데 원판의 직교 홈이 미끄러지며 평행한 두 축의 편심을 허용합니다.
② 머프 커플링(muff coupling)
오답입니다머프커플링은 동심인 두 축을 슬리브로 강하게 연결하는 고정커플링입니다.
③ 마찰원통 커플링(friction clip coupling)
오답입니다마찰원통커플링은 분할 원통의 마찰력으로 동심축을 체결합니다.
④ 셀러 커플링(Seller coupling)
오답입니다셀러커플링은 테이퍼 슬리브를 이용하는 고정커플링으로 축심 불일치 보상용이 아닙니다.
정답과 해설 보기
올덤커플링은 두 허브의 홈과 중간 원판의 서로 직교하는 돌기가 미끄러져 평행축 사이의 편심을 보상합니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계설계#올덤커플링#편심축#축이음#고정커플링
① 원통면, 평면 또는 구면에 미세하고 연한 입자로 된 숫돌을 낮은 압력으로 접촉시키면서 진동을 주어 가공하는 것이다.
오답입니다미세 입자 숫돌에 진동을 주는 것은 슈퍼피니싱에 해당합니다.
② 알루미나 등의 연마 입자가 부착된 연마 벨트에 의한 가공으로 일반적으로 버핑 전 단계의 가공이다.
정답입니다폴리싱은 연마입자가 붙은 벨트나 휠로 표면을 다듬으며 보통 버핑 전에 실시합니다.
③ 공작물과 숫돌 입자, 콤파운드 등을 회전하는 통 속이나 진동하는 통 속에 넣고 서로 마찰 충돌시켜 표면의 녹, 흠집 등을 제거하는 공정이다.
오답입니다회전·진동 통 안에서 부품을 마찰시키는 것은 배럴가공입니다.
④ 랩과 공작물을 누르며 상대 운동을 시켜 정밀 가공을 하는 것이다.
오답입니다랩과 공작물 사이에 랩제를 넣고 상대운동시키는 것은 래핑입니다.
정답과 해설 보기
폴리싱은 미세 연마입자가 부착된 벨트나 휠로 표면 흠집을 제거하고 광택 전 상태를 만드는 마무리가공입니다. ①은 슈퍼피니싱, ③은 배럴가공, ④는 래핑입니다. 따라서 옳은 것은 ②입니다.
키워드#기계공작법#폴리싱#버핑#슈퍼피니싱#래핑
① 수소의 침입을 방지하여 수소기인균열의 발생을 예방한다.
정답입니다피복제는 아크 분위기를 보호하지만 수소 침입을 완전히 방지하는 역할이라고 볼 수 없으며 수분 관리가 중요합니다.
② 용융금속 중의 산화물을 탈산하고 불순물을 제거하는 작용을 한다.
오답입니다탈산제와 슬래그 형성제가 산화물과 불순물을 제거합니다.
③ 아크의 발생과 유지를 안정되게 한다.
오답입니다이온화하기 쉬운 성분이 아크 발생과 유지를 안정시킵니다.
④ 용착금속의 급랭을 방지한다.
오답입니다슬래그와 가스가 용융금속을 덮어 냉각속도를 늦춥니다.
정답과 해설 보기
피복제는 보호가스·슬래그 형성, 탈산·정련, 아크 안정 및 냉각속도 조절 기능을 합니다. 수소균열 예방은 저수소계 피복제의 건조·보관과 관련되며 일반적인 역할로 단정한 ①이 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계공작법#피복아크용접#피복제#슬래그#탈산
① 비철금속으로는 구리, 알루미늄, 티타늄, 텅스텐, 탄탈륨 등이 있다.
오답입니다구리·알루미늄·티타늄·텅스텐·탄탈륨은 철을 주성분으로 하지 않는 비철금속입니다.
② 지르코늄은 고온강도와 연성이 우수하며, 중성자 흡수율이 낮기 때문에 원자력용 부품에 사용한다.
오답입니다지르코늄은 중성자 흡수단면적이 작고 내식성이 좋아 원자로 피복재에 사용됩니다.
③ 마그네슘은 공업용 금속 중에 가장 가볍고 진동감쇠 특성이 우수하다.
오답입니다마그네슘은 구조용 금속 중 매우 가볍고 진동 감쇠능력이 큽니다.
④ 니켈은 자성을 띠지 않으며 강도, 인성, 내부식성이 우수하다.
정답입니다니켈은 상온에서 강자성을 띠므로 자성이 없다는 설명이 틀립니다.
정답과 해설 보기
니켈은 상온에서 철·코발트와 함께 대표적인 강자성 금속입니다. 강도·인성·내식성은 우수하지만 자성을 띠지 않는다는 ④가 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#기계재료#비철금속#니켈#강자성#지르코늄
① 가공에 따른 소성변형으로 강도 및 경도는 높아지지만 연성은 낮아진다.
오답입니다냉간가공으로 전위밀도가 증가해 강도·경도는 커지고 연성은 감소합니다.
② 가공경화된 금속이 일정 온도 이상 가열되면 강도, 경도 및 연성이 가공 전의 성질로 되돌아간다.
오답입니다충분히 가열하면 회복과 재결정으로 가공 전 성질에 가까워집니다.
③ 가공경화된 금속을 가열하면 새로운 결정립이 생성되고 성장하는 단계를 거친 후 회복 현상이 나타난다.
정답입니다가열 시 회복이 먼저 일어나고 그 뒤 재결정과 결정립성장이 진행되므로 순서가 반대입니다.
④ 냉간가공된 금속은 인장강도가 높으며, 정밀도 및 표면 상태를 향상시킬 수 있다.
오답입니다냉간가공은 가공경화와 함께 치수정밀도와 표면상태를 높일 수 있습니다.
정답과 해설 보기
가공경화재를 가열하면 회복, 재결정, 결정립성장 순으로 진행됩니다. ③은 재결정과 성장이 먼저이고 회복이 나중이라고 순서를 뒤집었습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계재료#가공경화#회복#재결정#결정립성장
① 플래시 용접(flash welding)
오답입니다플래시용접은 단면을 가열한 뒤 가압하는 맞대기 저항용접입니다.
② 충격 용접(percussion welding)
오답입니다충격용접은 전류와 충격압력으로 작은 단면을 맞대기 접합합니다.
③ 업셋 용접(upset welding)
오답입니다업셋용접은 접촉면에 전류를 흘리고 축방향으로 가압하는 맞대기용접입니다.
④ 프로젝션 용접(projection welding)
정답입니다프로젝션용접은 돌기를 이용하는 점용접 계열의 겹치기 저항용접입니다.
정답과 해설 보기
플래시·충격·업셋용접은 부재 단면을 서로 맞대어 전기저항열과 압력으로 접합합니다. 프로젝션용접은 돌기부에 전류를 집중시키는 겹치기 이음 계열입니다. 따라서 해당하지 않는 것은 ④입니다.
키워드#기계공작법#전기저항용접#맞대기용접#프로젝션용접#플래시용접
아래의 TTT곡선(Time-Temperature-Transformation diagram)에 나와 있는 화살표를 따라 강을 담금질할 때 얻게 되는 조직은? (단, 그림에서 A1은 공석온도, Ms는 마르텐사이트 변태 개시점, Mf는 마르텐사이트 변태 완료점을 나타낸다)
① 베이나이트(bainite)
정답입니다화살표는 오스테나이트를 중간온도로 급랭해 등온 유지하여 베이나이트 변태를 완료하는 경로입니다.
② 마르텐사이트(martensite)
오답입니다마르텐사이트는 Ms 이하로 급랭해 확산 없이 변태할 때 얻습니다.
③ 페라이트(ferrite)
오답입니다페라이트는 공석강의 해당 등온 유지 경로에서 단독 조직으로 얻지 않습니다.
④ 오스테나이트(austenite)
오답입니다오스테나이트는 냉각·등온 유지 후 최종 조직으로 남는 답이 아닙니다.
정답과 해설 보기
TTT 선도의 화살표는 오스테나이트를 베이나이트 변태온도로 급랭한 뒤 변태 완료까지 등온 유지하는 오스템퍼링 경로입니다. 최종조직은 베이나이트입니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계재료#TTT곡선#베이나이트#오스템퍼링#항온변태
① 공구와 칩 경계에서 원자들의 상호 이동이 주요 원인이다.
오답입니다고온의 칩-공구 접촉면에서 확산에 의한 원자 이동이 크레이터마모를 촉진합니다.
② 공구와 칩 경계의 온도가 어떤 범위 이상이면 마모는 급격하게 증가한다.
오답입니다온도가 상승하면 확산과 화학반응이 활발해져 마모가 급격히 커집니다.
③ 공구의 여유면과 절삭면과의 마찰로 발생한다.
정답입니다여유면과 가공면의 마찰로 생기는 것은 플랭크마모이며 크레이터마모 설명이 아닙니다.
④ 경사각이 크면 마모의 발생과 성장이 지연된다.
오답입니다경사각이 커지면 절삭력과 접촉압력이 감소하여 크레이터마모가 지연될 수 있습니다.
정답과 해설 보기
크레이터마모는 경사면과 고온 칩 사이에서 확산·용착·마찰로 생깁니다. 여유면과 가공면의 마찰로 생기는 마모는 플랭크마모이므로 ③이 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#공구마모#크레이터마모#플랭크마모#확산마모
단면이 직사각형이고 길이가 ℓ인 외팔보형 단판 스프링에서 최대 처짐이 δ0이고, 스프링의 두께를 2배로 하였을 때 최대 처짐이 δ일 경우 δδ0는? (단, 다른 조건은 동일하다)
① 116
오답입니다두께가 두 배이면 처짐은 1/8이므로 1/16이 아닙니다.
② 18
정답입니다외팔보 처짐 δ∝1/I이고 직사각형 I∝t³이므로 δ/δ₀＝1/2³＝1/8입니다.
③ 14
오답입니다1/4은 단면2차모멘트의 두께 세제곱 영향을 반영하지 않은 값입니다.
④ 12
오답입니다1/2은 처짐이 두께에 단순 반비례한다고 잘못 본 값입니다.
정답과 해설 보기
직사각형 단면의 단면2차모멘트는 I＝bt³/12이고 외팔보 처짐은 δ＝PL³/(3EI)입니다. 두께가 2배이면 I는 8배, 처짐은 1/8배입니다. 따라서 ②입니다.
δ = 4Pℓ3Ebh3 ∝ 1h3 → h → 2h 이면 δδ0 = 123 = 18
키워드#기계설계#판스프링#외팔보#처짐#두께
지름 피치가 4이고, 압력각은 20°이며 구동기어에 대한 종동기어의 속도비는 1/3, 중심거리는 10인치인 한 쌍의 스퍼 기어가 물려있는 경우 구동기어의 잇수는?
① 10개
오답입니다구동기어 20개가 계산되므로 10개가 아닙니다.
② 20개
정답입니다중심거리와 속도비를 함께 적용하면 구동기어 잇수는 20개입니다.
③ 30개
오답입니다30개는 두 기어 잇수의 합 80과 속도비 조건을 만족하지 않습니다.
④ 60개
오답입니다60개는 종동기어의 잇수입니다.
정답과 해설 보기
지름피치 P＝4이므로 z₁＋z₂＝P(d₁＋d₂)＝4×20＝80입니다. 종동/구동 속도비 1/3에서 z₁/z₂＝1/3이므로 구동기어는 20개입니다. 따라서 ②입니다.
D2 = 3D1, D1 + D22 = 10 → D1 = 5 in · z = PdD1 = 4 × 5 = 20
키워드#기계설계#스퍼기어#지름피치#속도비#중심거리
① 압축성형(compression molding)
오답입니다압축성형은 주로 열경화성 플라스틱에 적합합니다.
② 다이캐스팅(die casting)
오답입니다다이캐스팅은 용융 비철금속의 금속주조법입니다.
③ 전이성형(transfer molding)
오답입니다전이성형도 주로 열경화성수지를 금형에 압송하는 방식입니다.
④ 사출성형(injection molding)
정답입니다사출성형은 열가소성수지를 반복적으로 용융·주입하여 대량생산하기 좋습니다.
정답과 해설 보기
사출성형은 열가소성수지를 가열실린더에서 용융한 뒤 금형에 반복 주입합니다. 주기가 짧고 자동화가 쉬워 대량생산에 가장 적합합니다. 따라서 ④입니다.
키워드#기계공작법#사출성형#열가소성수지#압축성형#대량생산
① 오일 휩(oil whip)에 의한 진동이 발생하기도 한다.
오답입니다유막 불안정으로 오일휩 진동이 발생할 수 있습니다.
② 재료로는 오일 흡착력이 높고 축 재료보다 단단한 것이 좋다.
정답입니다베어링재료는 축보다 연하고 이물질 포용성과 순응성이 좋아야 하므로 축보다 단단해야 한다는 설명이 틀립니다.
③ 회전축과 유막 사이의 두께는 윤활유 점도가 높을수록, 회전 속도가 빠를수록 크다.
오답입니다점도와 속도가 커지면 동압유막 형성이 쉬워져 유막두께가 증가합니다.
④ 구름 베어링에 비해 진동과 소음이 적고 고속 회전에 적합하다.
오답입니다미끄럼베어링은 운전이 조용하고 적절한 윤활에서 고속회전에 유리합니다.
정답과 해설 보기
미끄럼베어링재는 축을 손상시키지 않도록 축보다 연하면서 이물질 포용성·순응성·내피로성이 좋아야 합니다. 따라서 ②가 옳지 않습니다.
키워드#기계설계#미끄럼베어링#오일휩#유막#베어링재료
① 금형과 공작물 사이의 접촉면에 초음파 진동을 가하여 마찰을 줄일 수 있다.
오답입니다접촉면에 초음파진동을 가하면 평균 마찰력과 성형하중을 줄일 수 있습니다.
② 접촉면에 작용하는 수직 하중에 대한 마찰력의 비를 마찰 계수라 한다.
오답입니다마찰계수는 μ＝F/N으로 정의합니다.
③ 마찰계수는 일반적으로 링압축시험법으로 구할 수 있다.
오답입니다링압축시험에서 내경 변화와 높이 감소를 비교해 마찰계수를 추정합니다.
④ 플라스틱 재료는 금속에 비하여 일반적으로 강도는 작지만 높은 마찰계수를 갖는다.
정답입니다플라스틱은 금속보다 일반적으로 마찰계수가 높다고 단정할 수 없으며 자기윤활성 저마찰 재료도 많습니다.
정답과 해설 보기
플라스틱에는 PTFE나 UHMWPE처럼 마찰계수가 낮고 자기윤활성이 좋은 재료가 많습니다. 금속보다 일반적으로 높은 마찰계수를 갖는다는 ④는 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#기계공작법#마찰계수#링압축시험#초음파진동#플라스틱
① α-페라이트로만 구성된다.
오답입니다α-페라이트만으로 된 조직이 아니라 시멘타이트가 함께 존재합니다.
② δ-페라이트로만 구성된다.
오답입니다δ-페라이트는 고온영역의 상으로 상온 펄라이트 구성상이 아닙니다.
③ α-페라이트와 시멘타이트의 혼합상이다.
정답입니다펄라이트는 α-페라이트와 시멘타이트가 교대로 배열된 층상 혼합조직입니다.
④ δ-페라이트와 시멘타이트의 혼합상이다.
오답입니다δ-페라이트가 아니라 α-페라이트와 시멘타이트의 혼합입니다.
정답과 해설 보기
공석강을 서냉하면 오스테나이트가 공석반응으로 α-페라이트와 시멘타이트의 층상 혼합조직인 펄라이트로 변합니다. 따라서 옳은 것은 ③입니다.
키워드#기계재료#펄라이트#공석강#페라이트#시멘타이트
① 공작물의 이송 방향과 날의 진행 방향이 반대인 절삭 작업이다.
오답입니다상향절삭은 공작물 이송방향과 절삭날 진행방향이 반대입니다.
② 이송나사의 백래시(backlash)가 절삭에 미치는 영향이 거의 없다.
오답입니다절삭력이 이송 반대쪽으로 작용하여 백래시의 영향이 비교적 작습니다.
③ 마찰을 거의 받지 않으므로 날의 마멸이 적고 수명이 길다.
정답입니다상향절삭은 절삭 초기에 미끄럼이 생겨 마찰과 날 마모가 크므로 마모가 적다는 설명이 틀립니다.
④ 칩이 가공할 면 위에 쌓이므로 시야가 좋지 않다.
오답입니다칩이 가공 전 표면 쪽에 쌓여 절삭부 관찰이 불편할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
상향절삭은 날이 0의 칩 두께에서 진입해 미끄럼이 커지고 마찰·마모가 증가합니다. 따라서 날 마멸이 적고 수명이 길다는 ③이 틀립니다.
키워드#기계공작법#밀링#상향절삭#하향절삭#공구마멸
① 공구와 공작물 접촉 부위에서 간섭과 미끄럼 현상에 영향을 준다.
오답입니다여유각은 공구 여유면과 가공면의 간섭·마찰에 영향을 줍니다.
② 여유각을 크게 하면 인선강도가 증가한다.
정답입니다여유각을 크게 하면 쐐기각이 작아져 인선강도가 감소하므로 이 설명이 틀립니다.
③ 여유각이 작으면 떨림의 원인이 된다.
오답입니다여유각이 너무 작으면 마찰이 증가하여 발열과 떨림의 원인이 됩니다.
④ 여유각이 크면 플랭크 마모(flank wear)가 감소된다.
오답입니다적정 범위에서 여유각이 크면 여유면 접촉이 줄어 플랭크마모가 감소합니다.
정답과 해설 보기
여유각이 커지면 여유면 마찰은 감소하지만 공구 쐐기각이 작아져 인선이 약해집니다. 인선강도가 증가한다는 ②가 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계공작법#선삭#여유각#인선강도#플랭크마모
① M48×5
오답입니다한 줄 M48×5의 리드는 5 mm입니다.
② 2줄 M30×2
오답입니다2줄 M30×2의 리드는 2×2＝4 mm입니다.
③ 2줄 M20×3
정답입니다2줄 M20×3의 리드는 2×3＝6 mm로 가장 큽니다.
④ 3줄 M8×1
오답입니다3줄 M8×1의 리드는 3×1＝3 mm입니다.
정답과 해설 보기
다중나사의 리드는 피치에 줄 수를 곱한 값입니다. 각 리드는 5, 4, 6, 3 mm이므로 2줄 M20×3이 가장 큽니다. 따라서 ③입니다.
리드 = 줄 수 × 피치 · ① 1 × 5 = 5 ② 2 × 2 = 4 ③ 2 × 3 = 6 ④ 3 × 1 = 3 [mm]
키워드#기계설계#나사#리드#피치#줄수
① 유체 커플링과 달리 안내깃(stator)이 존재하지 않는 구조이다.
정답입니다토크컨버터는 펌프·터빈 외에 안내깃인 스테이터가 있어 토크를 증대하므로 이 설명이 틀립니다.
② 입력축의 토크보다 출력축의 토크가 증대될 수 있다.
오답입니다스테이터가 유체 흐름을 바꾸어 저속에서 출력토크를 증대할 수 있습니다.
③ 자동차용 자동변속기에 사용된다.
오답입니다자동차 자동변속기의 유체식 동력전달장치로 널리 사용됩니다.
④ 출력축이 정지한 상태에서 입력축이 회전할 수 있다.
오답입니다유체를 매개하므로 출력축이 정지해도 입력축은 회전할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
토크컨버터는 유체커플링에 스테이터를 추가하여 펌프로 되돌아오는 유체의 방향을 바꾸고 출력토크를 증대합니다. 스테이터가 없다는 ①이 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계설계#토크컨버터#스테이터#유체커플링#자동변속기
고압 증기터빈에서 저압 증기터빈으로 유입되는 증기의 건도를 높여 상대적으로 높은 보일러 압력을 사용할 수 있게 하고, 터빈 일을 증가시키며, 터빈 출구의 건도를 높이는 사이클은?
① 재열 사이클(reheat cycle)
정답입니다재열사이클은 고압터빈 팽창 후 증기를 다시 가열해 저압터빈에 보내 건도를 높이고 터빈일을 증가시킵니다.
② 재생 사이클(regenerative cycle)
오답입니다재생사이클은 터빈 추기증기로 급수를 가열하여 열효율을 높입니다.
③ 과열 사이클(superheat cycle)
오답입니다단순 과열은 터빈 입구온도를 높이지만 고압·저압터빈 사이의 재가열을 뜻하지 않습니다.
④ 스털링 사이클(Stirling cycle)
오답입니다스털링사이클은 외연기관의 이상기체 재생사이클입니다.
정답과 해설 보기
재열사이클은 고압터빈에서 일부 팽창한 증기를 재열기에 보내 다시 과열한 후 저압터빈에서 팽창시킵니다. 습분을 줄이고 터빈일과 출구건도를 높입니다. 따라서 ①입니다.
키워드#열역학#재열사이클#증기터빈#건도#재생사이클
① 압연 제품의 두께를 균일하게 하기 위하여 지름이 작은 작업롤러(roller)의 위아래에 지름이 큰 받침롤러(roller)를 설치한다.
오답입니다작은 작업롤을 큰 받침롤이 지지하면 휨을 줄여 두께 균일성을 높입니다.
② 압하량이 일정할 때, 직경이 작은 작업롤러(roller)를 사용하면 압연 하중이 증가한다.
정답입니다압하량이 같으면 작은 롤은 접촉길이가 짧아져 압연하중이 감소하므로 증가한다는 설명이 틀립니다.
③ 연질 재료를 사용하여 인발할 경우에는 경질 재료를 사용할 때보다 다이(die) 각도를 크게 한다.
오답입니다연질재료는 큰 다이각에서도 변형이 가능하여 최적 다이각을 더 크게 잡을 수 있습니다.
④ 직경이 5 mm 이하의 가는 선 제작 방법으로는 압연보다 인발이 적합하다.
오답입니다가는 선재는 다이를 통해 연속적으로 단면을 줄이는 인발이 적합합니다.
정답과 해설 보기
압연 접촉길이는 대략 √(RΔh)이므로 압하량이 같을 때 롤 반지름이 작으면 접촉길이와 압연하중이 감소합니다. ②가 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계공작법#압연#인발#작업롤러#접촉호
댓글
댓글 쓰기