鉴于牙轮钻头约有60～80％是由于轴承的先期损坏而报废,因此,本文以钻头轴承为研究对象,在室内试验和分析钻头破坏机理及工作特性的基础上,引入灵敏度方法进行分析,并建立了数学模型及整套设计程序。同时,对SCDD数学优化方法进行了研究和改进。经示例验算,该法具有足够的计算可靠性和较快的收敛速度。本文提出的优化设计方法和程序,经过典型的试验验证及实际应用,获得了满意的效果。