硬質合金鑽頭是靠鑽壓和自身旋轉産生的沖擊載荷破碎岩石的。在鑿岩鑽進中，鑽頭經受高頻率的沖擊載荷，且受到扭轉、彎曲、拉伸、壓縮等多種複合應力的作用，在高速回轉碰撞的情況下經受岩石、岩粉和礦水等事情介質的磨損與腐化。
海內外使用的牙輪鑽頭，多爲三牙輪鑽頭。這種鑽頭的特點是：軸壓和沖擊載荷分布規模較大且均勻，並能充分利用有效空間，鑽進平穩。牙輪鑽頭用硬質合金齒的尺寸和形狀必須適用于岩石的特性，要求耐磨性好，強度高，不易碎裂和折斷。牙輪鑽頭使用的硬質合金齒主要有：球形齒，錐球齒，楔形齒，邊楔齒和用于輪背與爪尖的平頂齒等。
一般地，钻进极坚硬岩层的牙轮钻头主要使用球形齿，钻压为892~1339MPa，转速为50~80r/min ；钻进硬和中硬岩层用的牙轮钻头使用锥球齿，钻压为714~1071MPa，转速为60~100r/min ；钻进软和中软岩层的牙轮钻头则使用楔形齿或边楔齿，钻压为535~803MPa，转速为80~120r/min。
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