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 = (바깥지름/2π) 이다.
- 계산 과정:
- 초기 모듈 m = 2 이므로 초기 바깥지름 D₁ = m × 2π = 4π ≈ 12.57 mm (이 값은 직접 사용하지 않음).
- 회전각속도가 3배 증가하더라도 기어 비율은 동일하므로 바깥지름도 비례하여 증가한다.
- 따라서 새로운 바깥지름 D₂ = D₁ × (원활한 동력전달에서의 기어 비율/1) = D₁ × 3 (비율은 직접적인 동력 전달 증가율 반영).
- 하지만 문제의 맥락에서 모듈이 변하지 않으므로 단순히 초기 모듈 기반 계산에서 비례 적용: D₂ = m × 2π × 3 ≈ 2 × 3 × 12.57 ≈ 75.42 × (2/π) ≈ 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 = (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 64mm로 계산된다.