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摘要
针对脊高为0～5 mm、脊角为115°～172°的多脊齿开展固定切削深度的旋转切削破岩数值模拟研究。分析多脊齿几何结构对切削力、地层吃入性能、机械比能的影响规律，并且在研究多脊齿机械比能时考虑轴向力的影响。结果表明：随着脊角变小，多脊齿的切削力减小，地层吃入性能增加，126°脊角的多脊齿吃入地层轴向力较平面齿低41%,最佳切削深度为2 mm;机械比能方面轴向上消耗的比能是切向的1.2～1.5倍，且脊角的小角度改变对机械比能影响甚微；特殊几何结构下多脊齿更易出现接触应力集中，并在旋转时出现侧向力，当脊角大于151°且多脊齿切削半径大于28 mm时破岩效果最佳。
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单位中国石油大学（北京）; 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室
