輥筒軸承外圈拆卸工具的研制

輥筒軸承外圈拆卸工具的研制HTQCYX021-2018創(chuàng)新型——“事有便宜，而不拘常制?！薄氨M小者大，慎微者著?！薄疤煜麓笫拢刈饔诩?xì)?！薄靶邪倮镎甙刖攀??！奔t塔集團(tuán)玉溪卷煙廠文佳迪白思源發(fā)布云南四川貴州湖南湖北浙江安徽江蘇河南上海重慶

提升品牌競爭力

提高設(shè)備維修效率何以解憂？

輥筒承擔(dān)著承載、傳動(dòng)和輸送等功能。輥筒軸承容易銹蝕和磨損，修理人員需要及時(shí)對其進(jìn)行拆卸更換。在拆卸軸承時(shí)，常常因無法順利地取出軸承外圈而降低了輥筒軸承維修效率，還會(huì)造成輥筒因內(nèi)壁損傷而報(bào)廢，增加了維修成本。因此，小組圍繞輥筒軸承外圈拆卸降本增效展開了本次QC活動(dòng)。前言創(chuàng)：大膽提出新思路“事有便宜，而不拘常制?！币寄夸浿\：化整為零定方案“盡小者大，慎微者著。”貳行：一絲不茍制工具“天下大事，必作于細(xì)?！比蹋簢?yán)謹(jǐn)追蹤固成果“天行百里者半九十。”肆壹Chapter1.0創(chuàng)“事有便宜，而不拘常制?！?/p>

——張昭遠(yuǎn)《舊唐書?陸贄傳》選擇課題：確定研究方向；提出需求；提出創(chuàng)新思路：初步創(chuàng)新設(shè)想；借鑒內(nèi)容；初步形成創(chuàng)新思路；查新及確定課題；目標(biāo)設(shè)定及可行性分析詳

選

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創(chuàng)

確定研究方向軸承外圈輥筒軸軸承內(nèi)圈軸承滾動(dòng)體隔圈結(jié)論：本次課題針對軸承解體后軸承外圈的拆卸進(jìn)行研究。沒錯(cuò)，我就是傳說中的拉拔器

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創(chuàng)

確定研究方向

選

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創(chuàng)

提出需求輥筒內(nèi)壁完好率定義拆卸結(jié)果軸承外圈拆除，輥筒內(nèi)壁損傷，輥筒無法再次使用軸承外圈拆除，輥筒內(nèi)壁完好，輥筒可以再次使用計(jì)算公式備注內(nèi)壁損傷判別：觀察輥筒內(nèi)壁表面，如有肉眼可見的凹陷劃痕即可判定輥筒內(nèi)壁損傷需求一：提高軸承外圈拆卸后的輥筒內(nèi)壁完好率

選

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創(chuàng)

提出需求結(jié)論：軸承外圈拆卸后輥筒內(nèi)壁完好率亟待提高現(xiàn)用“鐵棍敲擊法”拆卸，輥筒內(nèi)壁完好率竟低至33.67%軸承外圈：哎呀媽呀，我可算出來了??（此處請自行用東北話默念）結(jié)論：目前輥筒的軸承外圈拆卸流程待優(yōu)化，拆卸耗時(shí)亟待降低

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創(chuàng)提出需求需求二：縮短輥筒的軸承外圈單個(gè)拆卸耗時(shí)2017年度不同長度輥筒的軸承外圈單個(gè)拆卸平均耗時(shí)統(tǒng)計(jì)

輥筒長度/mm270370470570670770870拆卸平均耗時(shí)/min33.133.533.834.335.535.836.2輥筒長度/mm970107011701370157016703270拆卸平均耗時(shí)/min36.737.938.639.239.539.842.3年度平均耗時(shí)/min36.9流程耗時(shí)情況統(tǒng)計(jì)維修時(shí)間1.121.201.27維修人員周煥斌文佳迪高培連喬天云王韜雄趙俊步驟耗時(shí)/min選擇合適長度、直徑的鐵棍10.212.111.8將鐵棍放入輥筒1.21.41.2鐵棍與軸承外圈調(diào)整定位（累計(jì)）12.812.310敲擊鐵棍（累計(jì)）5.26.35.1轉(zhuǎn)動(dòng)輥筒（累計(jì)）6.87.37.1總耗時(shí)/min36.239.435.2

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創(chuàng)提出創(chuàng)新思路初步創(chuàng)新設(shè)想1轉(zhuǎn)變拆卸方式，“敲擊”變“拉拔”消除輥筒長度給拆卸軸承外圈帶來的影響2能使輥筒內(nèi)的軸承外圈均勻受力，平穩(wěn)拆卸保證拆卸后輥筒內(nèi)壁完好率為100%3拆卸流程得以優(yōu)化，無多余重復(fù)步驟的時(shí)間浪費(fèi)極大縮短拆卸耗時(shí)需求

提高軸承外圈拆卸后的輥筒內(nèi)壁完好率縮短輥筒的軸承外圈單個(gè)拆卸耗時(shí)12

選

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創(chuàng)提出創(chuàng)新思路借鑒內(nèi)容

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創(chuàng)提出創(chuàng)新思路形成創(chuàng)新思路1、工具與軸承外圈以面接觸來定位，能使軸承外圈對稱均勻受力，平穩(wěn)拆卸，不損傷輥筒內(nèi)壁；2、工具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，結(jié)實(shí)耐用，能夠承受拆卸軸承所需的拉力而不變形晃動(dòng)；3、該工具應(yīng)能拆卸車間在用不同內(nèi)徑輥筒的內(nèi)裝軸承外圈；4、工具使用省時(shí)省力，輕量便攜，符合人體工學(xué)設(shè)計(jì)，單人就能完成軸承外圈的拆卸；5、工具不能存在污染物料的質(zhì)量隱患。經(jīng)小組成員腦暴，該工具應(yīng)該具有以下優(yōu)點(diǎn)：

選

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創(chuàng)

查新工作否結(jié)論：目前尚無一套行之有效的工具可實(shí)現(xiàn)較短的拆卸耗時(shí)和較高的輥筒內(nèi)壁完好率。否否3.在SOOPAT檢索，其中與“軸承外圈”“拆卸”相關(guān)度最強(qiáng)的結(jié)果為《一種盲孔軸承外圈拆卸工裝》該工具僅僅適用于階梯孔，不同于輥筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)，故不適用于本項(xiàng)目輥筒軸承外圈的拆卸。該工裝需預(yù)埋頂環(huán)配合拆卸工裝使用，車間輥筒數(shù)量較多，需重新加工出頂環(huán)位置，成本偏高且較難實(shí)現(xiàn)，不適用于本項(xiàng)目輥筒軸承外圈的拆卸。1.在專利檢索及分析網(wǎng)站檢索“軸承外圈、拆卸”，無相關(guān)內(nèi)容4.在萬方數(shù)據(jù)上檢索，其中與“軸承外圈”“拆卸”相關(guān)度最強(qiáng)的結(jié)果為《階梯孔內(nèi)軸承外圈拆卸工具》2.在中國知網(wǎng)檢索“軸承外圈、拆卸”，無相關(guān)內(nèi)容

選

/擇

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創(chuàng)確定課題輥筒軸承外圈拆卸工具的研制輥筒軸承外圈（單個(gè)）拆卸耗時(shí)≤8min目標(biāo)一軸承外圈拆卸后輥筒內(nèi)壁完好率達(dá)100%目標(biāo)二

設(shè)定目標(biāo)

/目標(biāo)可行性分析創(chuàng)

目標(biāo)設(shè)定需求提高軸承外圈拆卸后的輥筒內(nèi)壁完好率縮短輥筒的軸承外圈單個(gè)拆卸耗時(shí)12結(jié)論：目標(biāo)設(shè)定可行??小組成員中既有經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅，又有具備較強(qiáng)的機(jī)械設(shè)計(jì)能力的組員。?有能力、有信心完成。?使用理想工具→可消除多余流程耗時(shí)→36.9min降低至7.3min?理想工具與軸承外圈穩(wěn)固定位→拆卸外圈均勻受力→軸承外圈沿輥筒軸線方向順利拆除→不會(huì)造成輥筒內(nèi)壁損傷→輥筒內(nèi)壁完好率可達(dá)100%一理論分析可行?將定制螺栓焊接到輥筒內(nèi)軸承外圈→用拉拔器拆卸模擬理想工具工作狀態(tài)→時(shí)間降至8.3min?不同內(nèi)徑規(guī)格的輥筒內(nèi)壁完好率為100%二模擬實(shí)驗(yàn)可行

設(shè)定目標(biāo)

/目標(biāo)可行性分析創(chuàng)

目標(biāo)可行性分析貳Chapter2.0謀“盡小者大，慎微者著。”

——司馬光《資治通鑒?漢紀(jì)九》提出方案并確定最佳方案：總體方案選擇；方案分解；強(qiáng)度校核及材料的選擇；最終選定的最佳方案詳

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀

總體方案選擇

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀總體方案選擇選擇標(biāo)準(zhǔn)功能性所供動(dòng)力最大可達(dá)10000N（依據(jù)：一噸液壓拉馬可以輕松完成類似工況的零件拆卸）實(shí)用性裝置體積小于0.3m3，裝置總質(zhì)量小于8kg，可以單人攜帶至車間現(xiàn)場并完成操作（依據(jù)：便捷工具參數(shù)借鑒）經(jīng)濟(jì)性裝置成本≤5000元（依據(jù)：小組經(jīng)財(cái)務(wù)科審批后的預(yù)算）環(huán)保性不能存在污染煙絲的風(fēng)險(xiǎn)（依據(jù)：制絲一車間維修作業(yè)相關(guān)規(guī)定）安全性使用時(shí)需滿足車間安全要求，安全員評(píng)判（車間相關(guān)安全文件）可供能部分

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀總體方案選擇調(diào)節(jié)功能部分選擇標(biāo)準(zhǔn)1.開度調(diào)節(jié)范圍包含42mm-72mm區(qū)間（依據(jù)：能通過調(diào)節(jié)滿足不同尺寸軸承外圈的拆卸要求）2.調(diào)節(jié)方式能使工具與軸承外圈牢固接觸定位，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)有一定的強(qiáng)度與剛度。可連接滑錘式拉拔器拉臂T型連接塊軸承外圈滑動(dòng)軌跡接觸充分平行滑動(dòng)調(diào)節(jié)方式

??連接滑錘式拉拔器拉臂軸承外圈鉸鏈連接滑動(dòng)軌跡接觸面較小連接不穩(wěn)固弧線旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)方式

??選擇標(biāo)準(zhǔn)抓取端與軸承外圈能有牢固的接觸定位效果；綜合成本≤5000元。3.兩爪型抓取方式未能滿足??2.三爪傘型抓取方式未能滿足??VSVS1.圓柱型抓取方式winner??模擬實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀總體方案選擇軸承外圈抓取功能部分

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀總體方案選擇定位功能部分選擇標(biāo)準(zhǔn)1.當(dāng)工具開度一定后，定位功能部分能使工具各零部件的相對位置穩(wěn)固定位。2.定位后工具有一定的強(qiáng)度與剛度?？?/p>

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀

確定課題總方案“滑錘式”+“平行滑動(dòng)式調(diào)節(jié)”+“圓柱型（抓取端）”+“螺紋式定位”拆卸工具

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀方案分解

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀方案分解T型連接塊結(jié)構(gòu)/尺寸的確定結(jié)論：T型連接塊采用“方型”結(jié)構(gòu)，螺栓公稱直徑Ｄ：M16螺紋，牙距2.0mm，螺紋長度L1取60mm，L2取120mm，L3取16mm，H取30mm選擇依據(jù)：1.結(jié)構(gòu)方案與拉臂間應(yīng)有穩(wěn)固的定位效果；2.該結(jié)構(gòu)應(yīng)方便制造加工。Winner

F=10000N確認(rèn)依據(jù)：T型連接塊橫向部分長度L2必須保證工具拉臂在最大開度時(shí)依然能定位穩(wěn)固，T型連接塊橫向部分厚度L３等于Ｔ型連接塊螺紋公稱直徑Ｄ。

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀方案分解拉臂結(jié)構(gòu)/尺寸的確定結(jié)論：定位螺栓中心位置設(shè)為拉臂中部E的75.6mm處，即Q1取75.6mm，同理，調(diào)節(jié)螺栓最佳開孔位置Q取36.5mm。其余尺寸如圖。選擇依據(jù)：1.結(jié)構(gòu)方案應(yīng)保證拉臂與連接件間有穩(wěn)固的定位效果；2.該結(jié)構(gòu)應(yīng)方便制造加工。Winner拆卸工具基本參數(shù)范圍

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀方案分解其余功能零部件結(jié)構(gòu)類型/尺寸的確定選取依據(jù)：單人單手即可完成連續(xù)快速的調(diào)節(jié)操作尺寸設(shè)計(jì)要求：調(diào)節(jié)螺栓的調(diào)節(jié)范圍要大于所需的最大拉臂開度20mm；尺寸設(shè)計(jì)不與其余零部件發(fā)生操作時(shí)的干涉（關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)原則）調(diào)節(jié)螺栓結(jié)構(gòu)、尺寸確定Winner選取依據(jù)：方便單人進(jìn)行快速操作定位設(shè)計(jì)要求：定位螺栓的定位范圍要大于所需最大拉臂開度20mm；尺寸設(shè)計(jì)不與其余零部件發(fā)生操作時(shí)的干涉（關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)原則）定位螺栓類型、尺寸確定定位螺母類型及尺寸確定設(shè)計(jì)要求：尺寸設(shè)計(jì)不與其余零部件發(fā)生操作時(shí)的干涉（關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)原則）選取依據(jù)：根據(jù)所需功能要求選擇螺母1普通螺母

螺母2防松螺母尺寸：螺母1M8螺母2M6鎖緊螺釘類型及尺寸確定設(shè)計(jì)要求：尺寸設(shè)計(jì)不與其余零部件發(fā)生操作時(shí)的干涉（關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)原則）選取依據(jù)：定位方便快捷，單人操作尺寸：M6×10可結(jié)論：T型連接塊尺寸設(shè)計(jì)滿足最大正應(yīng)力（彎矩）、切應(yīng)力校核條件。??

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀強(qiáng)度校核及材料的選擇注：T型連接塊在受力過程中不能發(fā)生形變，因此根據(jù)材料的屈服強(qiáng)度來進(jìn)行強(qiáng)度校核。主體部件強(qiáng)度校核可結(jié)論：拉臂設(shè)計(jì)滿足最大正應(yīng)力（彎矩）、切應(yīng)力校核條件。??

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀強(qiáng)度校核及材料的選擇拉臂強(qiáng)度校核結(jié)論：選用45#鋼作為主體部分及其余功能零部件的加工制作材料

設(shè)計(jì)各級(jí)方案并確定最佳方案

謀強(qiáng)度校核及材料的選擇材料選擇WinnerWinner選擇依據(jù)：1.強(qiáng)度校核通過；2.同等條件下考慮材料成本選擇依據(jù)：1.符合使用環(huán)境要求；2.考慮成本最終選定的最佳方案謀（備注：主體部件及其余功能零部件材料均選用45#鋼）叁Chapter3.0行“天下大事，必作于細(xì)?！?/p>

——老子《道德經(jīng)?第六十三章》制定對策；對策實(shí)施詳

制/定/對/策

行輥筒軸承外圈拆卸工具對策實(shí)施計(jì)劃表對策目標(biāo)措施時(shí)間地點(diǎn)負(fù)責(zé)人設(shè)計(jì)加工T型連接塊螺紋公稱直徑D：M16，牙距2.0mm，L1=60mm，L2=120mm，L3=16mm，H=30mm，45#鋼制作1、設(shè)計(jì)繪制零件加工圖；2、加工制作2018.5.17機(jī)修組外協(xié)加工廠楊軍文設(shè)計(jì)加工圓柱型拉臂A=30mm，D1=8mm，N1=14mm，B=50mm，H’=31mm，ФC=M6螺孔，E=85mm，ФF/ФF’=M8螺孔，G=50mm，J=10mm，K=35mm，L’=17mm，Q=36.5mm，Q1=75.6mm，N=20mm，R1=26mm，R2=23mm，45#鋼制作（右拉臂除無ФC與ФF’孔，對應(yīng)ФF處為光滑通孔，其余加工尺寸與圓柱型左拉臂相同）1、設(shè)計(jì)繪制零件加工圖；2、加工制作2018.5.25機(jī)修組外協(xié)加工廠喬天云設(shè)計(jì)加工調(diào)節(jié)螺栓Фa=30mm，b=15mm，調(diào)節(jié)螺栓頭圓柱面表面作滾花處理，c=50mm，d=26mm，e=10mm，45#鋼制作1、設(shè)計(jì)繪制零件加工圖；2、加工制作2018.6.10機(jī)修組外協(xié)加工廠張忠仁選用定位螺栓類型為內(nèi)六角螺栓、尺寸為M8×40，材料為45#鋼選用45#鋼內(nèi)六角M8×40螺栓2018.6.20材料室速明輝選用定位螺母1類型為外六角螺母、尺寸為M8，材料為45#鋼選用45#鋼M8普通螺母2018.6.20材料室趙俊選用定位螺母2類型為防松螺母、尺寸為M6，材料為45#鋼選用45#鋼M6防松螺母2018.6.20材料室王韜雄選用鎖緊螺釘類型為內(nèi)六角螺釘、尺寸為M6х10mm，材料為45#鋼選用M6х10內(nèi)六角45#鋼鎖緊螺釘2018.6.20材料室謝斌裝配輥筒軸承外圈拆卸工具及效果檢驗(yàn)裝配尺寸符合設(shè)計(jì)要求，各部件配合良好，裝置長度A=127±1mm，裝置寬度B=35±1mm，裝置高度H=248±0.5mm輥筒軸承外圈單個(gè)拆卸耗時(shí)≤８min，軸承外圈拆卸后輥筒內(nèi)壁完好率達(dá)到100%繪制總裝配圖；按圖紙要求進(jìn)行組裝、裝配；進(jìn)行輥筒軸承外圈拆卸實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)拆卸用時(shí)及輥筒內(nèi)壁完好率2018.6.30機(jī)修組文佳迪設(shè)計(jì)加工T型連接塊設(shè)計(jì)加工圓柱型左拉臂設(shè)計(jì)加工圓柱型左拉臂設(shè)計(jì)加工調(diào)節(jié)螺栓選用定位螺栓選用定位螺母2選用定位螺母1實(shí)施步驟：按照尺寸要求設(shè)計(jì)加工圖紙→按照圖紙加工（選用）零件→按設(shè)計(jì)尺寸對實(shí)際尺寸逐一進(jìn)行檢查→符合要求選用鎖緊螺釘對/策/實(shí)/施行分步加工裝配輥筒軸承外圈拆卸工具實(shí)施步驟：繪制裝配圖紙→將各部件按照裝配圖進(jìn)行組裝→按裝配尺寸對裝置各實(shí)際裝配尺寸逐一進(jìn)行檢查→符合要求，各部件配合良好、穩(wěn)定對/策/實(shí)/施行裝配各部件我尋思我長得有點(diǎn)帥輥筒軸承外圈拆卸流程1.將待拆卸的輥筒用臺(tái)式虎鉗固定；2.將研制的專用工具的左右拉臂弧形端放入輥筒并越過軸承外圈；3.回松定位螺母1,旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓來使左右拉臂分開，同時(shí)沿輥筒軸向移動(dòng)工具，直到調(diào)整到左右拉臂弧形臺(tái)面與軸承外圈充分接觸且不與輥筒內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦；4.擰緊定位螺母1與定位螺栓，保證左右拉臂開度穩(wěn)定；5.回松鎖緊螺釘，調(diào)整T型連接塊M16螺紋軸線與輥筒中軸線重合，再擰緊鎖緊螺釘；6.在T型連接塊M16螺紋處連接滑錘式拉拔器；7.滑動(dòng)滑錘直到軸承外圈被拆卸出來；8.取下軸承外圈，恢復(fù)專用工具至左右拉臂合攏的初始狀態(tài)。結(jié)論：使用輥筒軸承外圈拆卸工具后，輥筒軸承外圈平均拆卸用時(shí)t=7.14min＜8min，不同內(nèi)徑輥筒的軸承外圈拆卸后，輥筒內(nèi)壁完好率為100%，達(dá)到目標(biāo)要求。對/策/實(shí)/施行

效果檢驗(yàn)肆Chapter4.0固“行百里者半九十。”

——?jiǎng)⑾颉稇?zhàn)國策·秦策五·謂秦王》效果檢查：目標(biāo)值檢查；效果追蹤；效益分析；標(biāo)準(zhǔn)化及推廣應(yīng)用:資料整理歸檔；維修操作流程標(biāo)準(zhǔn)化；活動(dòng)總結(jié)及下一步打算：活動(dòng)亮點(diǎn)；推廣應(yīng)用；專利申請；感悟及下一步打算詳結(jié)果：使用輥筒軸承外圈拆卸工具，優(yōu)化了拆卸流程，能夠?qū)⑤S承外圈（單個(gè)）拆卸用時(shí)從36.9min縮短至7.4min＜8min，不同內(nèi)徑規(guī)格的輥筒內(nèi)壁完好率提升至100%，活動(dòng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。?效/果/檢/查固

目標(biāo)值檢查軸承外圈單個(gè)拆卸耗時(shí)輥筒內(nèi)壁完好率結(jié)果：使用輥筒軸承外圈拆卸工后，軸承外圈拆卸用時(shí)保持為8min以內(nèi)，輥筒內(nèi)壁完好率保持為100%，效果穩(wěn)定。?效/果/檢/查固

效果追蹤無形效益：1、維修效率提高了398%；2、人工成本由2人減為1人，提高工作效率的同時(shí)也節(jié)約了人力成本；3、降低了輥筒軸承拆卸維修的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提高了設(shè)備有效作業(yè)率，特在生產(chǎn)的應(yīng)急維修中體現(xiàn)最為明顯。4、該工具消除了“鐵棍敲擊法”拆卸軸承外圈存在的安全隱患。有形效益：活動(dòng)前取出軸承外圈后導(dǎo)致部分輥筒內(nèi)壁損傷而不能再次使用，只能更換新的輥筒；活動(dòng)后使用新工具則可以順利將軸承外圈拆卸并保證輥筒內(nèi)壁完好，輥筒在更換軸承后能夠繼續(xù)使用，節(jié)約了備件（輥筒）成本。年產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益36.7萬元。效/果/檢/查固

效益分析定位螺栓：碳鋼全螺紋內(nèi)六角M8×40螺栓；定位螺母1：碳鋼外六角普通（非防松）M8螺母；定位螺母2：碳鋼