介紹了羅茨真空泵轉子型線的設計及其對羅茨真空泵性能的影響，并介紹了羅茨真空泵轉子型線的三坐標測量方法，在此基礎上詳細說明如何結合計算機輔助設計軟件AutoCAD對測量結果進行處理。
羅茨真空泵屬于高效節能的機電產品， 在國民經濟各個部門得到了日益廣泛的應用。由于具有無油、節能、振動小、體積小、起動快、維護費用低等突出優點，羅茨真空泵在未來仍將具有相當強的競爭能力。隨著基礎工業的發展及設計理念的不斷**， 羅茨真空泵的結構設計與工作性能均取得了長足的進步。早期的羅茨真空泵必須依賴前級真空泵運行， 而如今已制造出能夠直接排大氣運行的氣冷式羅茨真空泵和濕式羅茨真空泵，級數也由單級發展成為雙級、多級，轉子型線也由雙葉發展成為寬頭雙葉、多葉，羅茨真空泵產品正朝著高性能、多樣化的方向發展。
在羅茨真空泵的整體設計中， 轉子型線設計是關鍵，其決定了泵的零流量壓縮比、*大允許壓差、容積利用系數等重要指標。中真空羅茨真空泵由于工作壓力較低，分子平均自由程較長，分子返流較少，因此密封設計要求相對較低，一般采用雙葉形轉子型線；氣冷式及濕式羅茨真空泵由于工作壓力較高， 分子平均自由程較短，分子返流較多，密封設計要求較高，一般采用寬頭雙葉形及多葉形轉子型線， 其原理均是改變羅茨真空泵相鄰兩葉間密封角h 為180°的情況，以獲得較佳的密封效果及返冷氣相位。為獲得更低的噪聲及振動性能， 羅茨真空泵的轉子也被設計成軸向扭轉的形式。
隨著設計理念的不斷更新， 羅茨真空泵型線設計的重點轉向了如下幾個方面：
1) 獲取更大的容積利用系數；
2) 獲得更有效的密封效果，采用盡量小的嚙合間隙；
3) 降低噪聲，尤其是直接排大氣工作時的噪聲。
隨著*的加工中心、多軸聯動(5 軸以上)數控機床、數控刀具的逐漸普及，轉子的可加工性設計要求已經大大降低。隨著伺服控制和傳感器技術的進步，在數控系統的控制下，機床可以執行亞微米級的**運動，在加工精度方面，近10 年來，普通級數控機床已由10μm 提高到5 μm，轉子的加工難度已經大大降低。
羅茨真空泵轉子型線一般由數段線條組合而成，理論上可以是直線或者任何曲線， 目前的設計方案一般采用圓弧、漸開線及擺線作為曲線段相互配合構成共軛曲線，實現轉子的正常嚙合，為了尋求較大的性能突破，正在研究開發更多的曲線種類及曲線組合。容積利用系數是轉子型線設計的重要指標，容積利用系數值與泵理論抽速值成正比關系， 即在中心距和頂圓直徑相同的情況下，轉子本身所占體積越小，容積利用系數值就越大， 從而泵理論抽速值成正比提高。相較而言，容積利用系數高的轉子頂圓直徑齒寬比高，轉子顯得較為“狹長”。容積利用系數值與型線構成樣式及型線頂圓直徑節圓比息息相關， 在所有的型線構成樣式中， 圓弧齒型及漸開線型轉子容積利用系數較高。受制于材料強度，傳統設計方案中常犧牲一定的容積利用系數值來保證轉子強度。隨著材料科學的不斷進步和設計理念的更新， 轉子的容積利用系數將會逐漸提高， 一方面材料強度的提高會允許減少轉子*小斷面厚度， 另一方面提高容積利用系數可以顯著縮短轉子軸向長度，從而減輕轉子重量，增加軸向剛度，節省材料。
嚙合間隙是轉子型線設計的主要指標， 由于加工誤差、作用力引起的變形及轉子運行時熱膨脹的存在，羅茨真空泵必須選取一定的轉子嚙合間隙以避免工作時發生轉子干涉。嚙合間隙的大小對羅茨真空泵的零流量壓縮比、*大允許壓差指標影響極大，羅茨真空泵存在一定的“內泄漏”現象，由于間隙的存在，造成氣體通過嚙合間隙從高壓側往低壓側“返流”，且返流流量隨著間隙、壓力及壓力比的增加而增加。由于返流氣體壓力較高，返流后與羅茨泵入口氣體混合，導致羅茨泵入口壓力升高，根據容積真空泵抽氣速率計算公式：S=Q/P(式中S 為抽速，Q 為氣體流量，P 為泵入口壓力)，抽速S 與入口壓力P 成反比關系，因此測得的羅茨真空泵的實際抽速會降低，同理，返流氣體對羅茨真空泵的零流量壓縮比指標也有很大的影響。根據實際測試， 僅僅將一個轉子的頂圓直徑減少0.1mm，ZJP2500 羅茨真空泵在中真空段的抽氣速率就下降了7%。經過我公司對用戶返修泵的實際測試，由于磨損及腐蝕造成間隙變大后， 測得的實際抽速甚至只有理論抽速的50%，將此泵裝配成機組后，極限壓力只能達到130 Pa，而在同樣的工藝系統中，新的同樣配置的機組極限壓力就可以達到6 Pa。
嚙合間隙決定了內泄漏的大小， 因此羅茨真空泵的嚙合間隙控制非常關鍵， 如何保持泵運行過程中嚙合間隙合理、均勻成為型線設計的重要任務。羅茨真空泵的嚙合間隙不能過于放大或者縮小， 如果嚙合間隙放得過大，會造成零流量壓縮比指標、抽氣速率急劇下降；如果嚙合間隙過于縮小，雖然零流量壓縮比、抽氣速率指標較好，但是*大允許壓差指標會嚴重惡化，轉子在實際運行時會很容易卡死。
