牙轮钻头是石油钻井中使用最多、适用性最强的钻头。按钻头上牙轮的个数可将牙轮钻头分为单牙轮钻头、两牙轮钻头、三牙轮钻头和四牙轮钻头，其中使用最多的是三牙轮钻头。
牙轮钻头在井底对岩石的破碎作用是其运动规律紧密相关的，一次要研究牙轮钻头的破岩原理就必须从分析其运动规律入手。
钻头的符合运动，假设放性钻头在平整刚性的井底（牙轮不吃入岩石）做等角速度旋转（钻头及牙轮），严牙轮与井底接触面的母线上，压力分布式均匀的。
由于转头的运动过程中受到井底岩石对钻头牙齿的摩阻力，钻头牙轮要向钻头前进时相反的方向旋转，因此，钻头与井底接触母线上任意X点的实际运动速度应为该店随钻头于东所长生的速度与该店随牙轮旋转所产生的速度的矢量和（{jd1}速度）。各速度分布规律如图2-7（a）所示。。图中，a，b分别为钻头外缘a点形影的牵连速度和相对速度；c，d分别为钻头或牙轮与井底接触母线上任意点X（相对于钻头直接D及牙轮直接E）处的牵连速度和相对速度，H为牙齿对岩石的运动速度即{jd1}速度。
轮钻头的结构和类型
1．牙轮钻头参数
对于不同岩性的地层，钻头应能够以最适合的破碎方式钻进，在设计、制造钻头时要选择相应的结构参数．
(1)钻头直径
三牙轮钻头直径的确定应从钻井工作的发展及油田实际情况出发，以最小的尺寸系列来满足钻井工作需要．钻头尺寸与井身结构密切相羌所以它应与套管的尺寸列相互适应．
(2)牙轮轴线偏移值
为了使牙轮产生滑动，常使牙轮轴线沿钻头旋转方向平移一段距离或使牙轮轴对于钻头径向偏转一个角度。牙轮轴线的偏移值应根据岩层的特性来定。一股来说对于低硬度、高塑性的岩层，偏移值要大；对高硬度低塑性的岩层，偏移值则要小而对于研磨性的硬地层和极硬地层，钻头偏移值应为零．表示包括钻头直径因素在的某一类型钻头偏移值的大小常用偏移系数来表示。表示钻头偏移值的大小除了用外，也有用偏移角的大小来表示，还有用偏移后轮轴线所交成的三角形内切圆半径。
