E-Tech 기계설계

제1장 기계 설계의 기본 개념

제1절 기계 설계의 개요 2
01 기계와 기구 2
02 기계 요소의 종류 4
03 SI 단위 6
04 기계 설계 계획 7

제2절 재료의 강도와 변형 9
01 하 중 9
02 응 력 10
03 변형률 11
04 응력과 변형률의 관계 13
05 응력 집중 17
06 열 응력 19
07 피로 한도 20
08 허용 응력과 안전율 24

제3절 단면 2차 모멘트와 단면 계수 25
01 단면 2차 모멘트 25
02 극단면 2차 모멘트 26
03 단면 계수와 회전 반경 26

제4절 모멘트 28
01 힘의 모멘트 28
02 우 력 28
03 원형 단면의 비틀림 29
04 보의 굽힘 31

제5절 보와 하중 33
01 보의 종류 33
02 반력과 전단력, 굽힘 모멘트 34
03 전단력 선도와 굽힘 모멘트 선도 36

제6절 마 찰 40
01 마찰의 정의 40
02 미끄럼 마찰 41
03 구름 마찰 42

제7절 일과 동력 43
01 일(work)의 정의 43
02 동력(power)의 정의 44
03 동력의 단위 44
04 속 도 44
05 회전 운동의 동력 45

제8절 파손 이론 46
01 파손 이론 46
02 파손 이론들의 비교 46
03 파손 이론에 따른 항복 조건 48

*기출·적중 예상 문제 49


제2장 나 사

제1절 나사의 개요 62
01 나사와 나사 곡선 62
02 나사의 각 부 명칭 62
03 나사의 규격 65

제2절 나사의 종류 67
01 결합용 67
02 운동용 68
03 계측용 70

제3절 나사의 역학 70
01 나사를 돌리는 데 필요한 토크 70
02 나사의 효율 72

제4절 볼트, 너트 및 와셔 74
01 볼트와 나사 74
02 특수 너트와 그 밖의 나사 부품 78
03 나사의 풀림 방지 81

제5절 나사의 설계 82
01 볼트의 설계 82
02 너트의 설계 86

*기출·적중 예상 문제 90


제3장 키ㆍ코터ㆍ핀

제1절 키 104
01 키의 종류 104
02 키의 강도 설계 108
03 스플라인 109

제2절 코 터 111
01 코터의 구조 111
02 코터 이음의 강도 설계 113

제3절 핀 118
01 핀의 용도와 종류 118
02 핀 이음 119

제4절 고정 링 121
01 고정 링의 정의 121
02 고정 링의 설계 121
03 종 류 121

*기출·적중 예상 문제 124


제4장 리 벳

제1절 리벳의 종류 및 작업 138
01 리벳의 종류 138
02 리벳의 작업 139
03 리벳 이음의 분류 140

제2절 리벳 이음의 강도 설계 142
01 리벳 이음의 강도 142
02 리벳 이음의 설계 144
03 리벳 이음의 효율 145

제3절 보일러용과 구조용 리벳 이음 146
01 보일러용 리벳 이음 146
02 구조용 리벳 이음 148

*기출·적중 예상 문제 155


제5장 용 접

제1절 용접의 종류 및 특징 168
01 용접의 종류 168
02 용접 이음의 특징 168

제2절 용접 이음과 용접 기호 169
01 용접 이음 169
02 용접 기호 172
03 용접 이음의 설계 173

제3절 용접 이음의 강도 설계 175
01 맞대기 용접 이음 175
02 필릿 용접 이음 175

*기출·적중 예상 문제 182


제6장 축

제1절 축의 분류 190
01 작용 하중의 형식에 의한 분류 190
02 형상에 의한 분류 192
03 축 설계시 고려 사항 192

제2절 축의 강도 설계 194
01 굽힘 모멘트만이 작용하는 축 194
02 비틀림 모멘트만이 작용하는 축 195
03 굽힘 모멘트와 비틀림 모멘트가 동시에 작용하는 축 198
04 동 하중을 받는 축 199

제3절 축의 강성 설계 201
01 비틀림 강성 201
02 굽힘 강성 202

제4절 축의 진동과 베어링 간 거리 204
01 축의 비틀림 진동과 가로 진동 204
02 베어링 간의 거리 206

*기출·적중 예상 문제 210


제7장 축 이음

제1절 축 이음의 분류 230
01 커플링 230
02 클러치 234
03 축 이음 설계시 고려 사항 236

제2절 커플링 237
01 마찰 원통 커플링 237
02 클램프 커플링 237
03 플랜지 커플링 238
04 유니버설 커플링 240
05 플렉시블 커플링 243

제3절 클러치 246
01 물림 클러치 246
02 마찰 클러치 248

*기출·적중 예상 문제 255


제8장 베어링

제1절 베어링의 구조와 종류 264
01 베어링의 종류 264
02 저널의 종류 265
03 베어링 설계시 주의 사항 266

제2절 구름 베어링 266
01 구름 베어링의 구조와 종류 266
02 구름 베어링의 주요 치수와 표시 270
03 구름 베어링의 기본 설계 275
04 구름 베어링의 윤활법과 설치 278

제3절 미끄럼 베어링 279
01 마 찰 281
02 미끄럼 베어링의 윤활 이론 283
03 베어링 메탈 287
04 미끄럼 베어링의 설계 291

*기출·적중 예상 문제 301


제9장 마찰차

제1절 마찰차의 종류 322
01 원통 마찰차 322
02 홈 마찰차 322
03 원추 마찰차 322
04 원판 마찰차 323
05 구면 마찰차 323

제2절 원통 마찰차 323
01 속도비와 회전 방향 323
02 전달 동력 325

제3절 홈 마찰차 326
01 접선 방향의 마찰력 326
02 홈 깊이 327
03 홈의 수 327
04 전달 동력 328

제4절 원추 마찰차 328
01 속도비와 축각 328
02 전달 동력 329
03 베어링에 작용하는 하중 330
04 접촉 압력과 바퀴의 너비 330

제5절 무단 변속 마찰차 331
01 원판 마찰차 331
02 크라운 마찰차(crown friction wheel) 333
03 마찰 프레스(friction press) 334
04 원추 마찰차에 의한 무단 변속 334
05 에반스 마찰차 335
06 곡면에 의한 무단 변속 장치 336

*기출·적중 예상 문제 340


제10장 기 어

제1절 기 어 352
01 기어의 분류 352
02 기어의 명칭과 이의 크기 356
03 인벌류트 치형과 사이클로이드 치형 358
04 기어의 특성 360

제2절 스퍼 기어 366
01 표준 스퍼 기어 367
02 전위 기어 369
03 스퍼 기어의 강도 계산 371
04 기어의 구조 374
05 기어열 376
06 기어 변속 장치 377

제3절 헬리컬 기어 379
01 헬리컬 기어의 방식 379
02 헬리컬 기어의 특성 382
03 헬리컬 기어의 상당 스퍼 기어 383
04 헬리컬 기어의 강도 계산 385

제4절 베벨 기어 386
01 베벨 기어의 종류 386
02 베벨 기어의 명칭 386
03 베벨 기어의 상당 스퍼 기어에 대한 관계식 387
04 베벨 기어의 각 부 치수 388
05 베벨 기어를 받치는 베어링에 작용하는 힘 391
06 베벨 기어의 강도 392

제5절 웜 기어 392
01 웜 기어의 특징 392
02 웜 기어의 설계 394
03 웜 기어의 강도 395

*기출·적중 예상 문제 401


제11장 벨트ㆍ로프ㆍ체인

제1절 평벨트 424
01 평벨트와 평벨트 풀리 424
02 평벨트의 설계 427
03 벨트의 전달 동력 430
04 벨트와 벨트 풀리의 설계 433
05 타이밍 벨트 436
06 단 차 437

제2절 V벨트 438
01 V벨트의 특징과 형상 438
02 V벨트의 전달 동력 440

제3절 로프 전동 442
01 로 프 442
02 로프 풀리 446
03 로프 거는 방법 447
04 와이어 로프의 응력 449
05 도르래 450

제4절 체인 전동 453
01 체 인 453
02 체인과 스프로킷 휠의 설계 456

*기출·적중 예상 문제 464


제12장 브레이크

제1절 블록 브레이크 480
01 단식 블록 브레이크 480
02 쐐기 기능을 가진 V블록 브레이크 482
03 복식 블록 브레이크 483
04 안쪽 확대식 브레이크 484
05 블록 브레이크의 성능 485

제2절 밴드 브레이크 487
01 밴드 브레이크의 제동력 488
02 밴드 브레이크의 제동 마력 및 설계 치수 490

제3절 축압 브레이크 491
01 원판 브레이크(disk brake) 491
02 원추 브레이크(cone brake) 492

제4절 자동 하중 브레이크 493
01 웜 브레이크 493
02 나사 브레이크 494
03 원심 브레이크 494
04 전자 브레이크 494
05 캠 프레이크 494

제5절 폴 브레이크 495
01 외측 래칫 휠 495
02 내측 래칫 휠 496

제6절 플라이 휠 497
01 플라이 휠의 역할 497
02 플라이 흴의 관성 모멘트 497

*기출·적중 예상 문제 504


제13장 스프링

제1절 스프링 518
01 스프링의 특성 518
02 스프링의 분류 519

제2절 코일 스프링 523
01 원통 코일 스프링 523
02 원추 코일 스프링 527
03 서 징 528
04 토션 바 529

제3절 판 스프링 531
01 단일판 스프링 531
02 겹판 스프링 533

제4절 원판 스프링 535

제5절 고무 스프링 536
01 고무 스프링의 특성 536
02 고무 스프링의 모양 537

제6절 완충 장치 538
01 방진 고무와 고무 완충기 538
02 스프링 완충기 538
03 댐 퍼 539

*기출·적중 예상 문제 543


제14장 배관 요소 및 기타 기계 요소

제1절 관 552
01 관의 종류 552
02 관의 설계 555

제2절 관 이음 557
01 나사식 관 이음 557
02 플랜지식 관 이음 558
03 신축 이음 560
04 소켓 이음 562

제3절 밸 브 562
01 밸브의 개요 562
02 밸브의 종류 563

제4절 캠 기구 566
01 캠의 정의와 용도 566
02 캠의 종류 567
03 캠의 각 부 명칭과 선도 570

제5절 치공구 설계 573
01 치공구 573
02 치공구의 사용 목적 573
03 치공구의 분류 573
04 지그의 종류 574
05 고정구의 종류 578

*기출·적중 예상 문제 582

부 록 최근 기출 문제
2001. 5. 20. 국가직 9급 594
2001. 9. 2. 국가직 7급 598
2002. 5. 12. 국가직 9급 602
2002. 9. 8. 국가직 7급 606
2003. 5. 11. 국가직 9급 610
2003. 9. 7. 국가직 7급 613
2004. 5. 16. 국가직 9급 617
2007. 4. 14. 국가직 9급 621
2007. 8. 9. 국가직 7급 625
2008. 4. 12. 국가직 9급 630
2008. 7. 26. 국가직 7급 634
2009. 4. 11. 국가직 9급 638
2009. 5. 23. 지방직 9급 645
2009. 7. 25. 국가직 7급 650
2010. 4. 10. 국가직 9급 657
2010. 5. 22. 지방직 9급 662
2010. 7. 24. 국가직 7급 667
2011. 국가직 9급 672
2011. 지방직 9급 677
2011. 국가직 7급 683
2012. 국가직 9급 690
2012. 지방직 9급 696
2012. 국가직 7급 702
2013. 국가직 9급 709
2013. 지방직 9급 717
2013. 국가직 7급 723
2014. 국가직 9급 730