三牙輪鉆頭是石油鉆井的重要工具，其工作性能的好壞將直接影響鉆井質量、鉆井效率和鉆井成本。三牙輪鉆頭設計大多是根據實踐經驗，結合試湊的方法，反復進行設計與計算，因而設計精度低、周期長，難以提高設計質量，而且每次計算只能設計出一個鉆頭，效率低。

牙輪鉆頭工作原理：

牙輪鉆頭在鉆壓和鉆柱旋轉的作用下，牙齒壓碎并吃入巖石，同時產生一定的滑動而剪切巖石。當牙輪在井底滾動時，牙輪上的牙齒依次沖擊、壓入地層，這個作用可以將井底巖石壓碎一部分，同時靠牙輪滑動帶來的剪切作用削掉牙齒間殘留的另一部分巖石，使井底巖石全面破碎，井眼得以延伸。