摘要：牙轮钻头轴承在高压、高转速工况下很容易发生失效.为了改善牙轮钻头轴承结构受力, 增加布齿空间和壳体厚度, 建立了包含牙爪、牙轮和牙齿的三维模型, 对极限工况下的牙轮钻头轴承进行有限元分析, 获得了轴承结构Mises 应力和接触压力分布情况.利用正交试验设计方法, 改变轴承结构大轴颈长度和直径、小轴颈长度和直径, 开展了轴承结构尺寸参数敏感性研究, 通过参数化分析得到轴承结构最优尺寸组合, 即大、小轴颈长度分别为19 和6 mm, 大、小轴颈直径分别为34 和14 mm.研究结果对研究高性能牙轮钻头具有指导意义.

关键词：牙轮钻头 轴承结构 强度分析 有限元分析 正交试验 

单位：西南石油大学机电工程学院 宝鸡石油机械有限责任公司