石油钻机绞车刹车盘是石油钻机上的重要零部件，在使用过程中其表面由于热疲劳而出现龟裂及磨损而失效，直接影响着整个钻机的使用可靠性和使用寿命。 本文从水冷式刹车盘的失效影响因素出发，从理论的角度分析了水冷式刹车盘的热疲劳和磨损失效机理，为刹车盘新型材料的研制提供了一定的理论依据。为了进一步研究刹车盘失效的原因，本文利用ANSYS模拟了钻机绞车水冷式刹车盘下钻过程中的温度场和热应力应变场，得出了不同空间点的温度变化规律和冷却水流量对刹车盘温度场的影响规律以及阻尼系数对刹车盘应力幅和应变幅的影响规律。计算结果表明下钻过程中，刹车盘温度场的交替变化是导致刹车盘热疲劳破坏的主要原因。 在以上基础上，本文还利用疲劳分析软件FE-fatigue对刹车盘的热疲劳和损伤情况进行了分析，预测了刹车盘的使用寿命和刹车盘疲劳破坏的危险点。