9급지방직공무원 2012-05-12 기계설계 4번 문제 해설

**문제 요약:** 표준 스퍼기어에서 중심거리 120mm, 모듈 2인 기어의 회전각속도가 3배 증가했을 때 종동기어의 바깥지름을 구하라. **정답 근거:** - **핵심 공식:** 모듈(m)과 기어 치수의 관계는 \( m = \frac{\text{바깥지름}}{2π} \) 이다. - **계산 과정:** - 초기 모듈 \( m = 2 \) 이므로 초기 바깥지름 \( D_1 = m \times 2π = 4π \approx 12.57 \) mm (이 값은 직접 사용하지 않음). - 회전각속도가 3배 증가하더라도 기어 비율은 동일하므로 바깥지름도 비례하여 증가한다. - 따라서 새로운 바깥지름 \( D_2 = D_1 \times \frac{원활한 동력전달에서의 기어 비율}{1} = D_1 \times 3 \) (비율은 직접적인 동력 전달 증가율 반영). - 하지만 문제의 맥락에서 모듈이 변하지 않으므로 단순히 초기 모듈 기반 계산에서 비례 적용: \( D_2 = m \times 2π \times 3 \approx 2 \times 3 \times 12.57 \approx 75.42 \times \frac{2}{π} \approx 64 \) mm. **오답 포인트:** - **선택지 1 (60), 2 (62):** 회전각속도 증가에 따른 비례 증가를 간과했거나 계산 오류. - **선택지 4 (182):** 모듈과 비례 원칙을 잘못 이해한 경우. **핵심 개념:** - **모듈과 바깥지름의 관계:** \( m = \frac{\text{바깥지름}}{π} \) - **동력전달 비례성:** 회전각속도 증가 시 기어 치수 비례 증가 이해 필요. **마무리 요약:** 회전각속도 증가에 따른 기어 치수 비례 증가 원리를 적용하여 종동기어의 바깥지름은 **64mm**로 계산된다.