为提升罗茨泵的有效容积率,从高产与低漏两个角度,提出椭圆弧基础转子和高形转子的型线构建方法。基于椭圆方程和共轭原理及共轭临界条件,计算出椭圆弧的最佳轴长比和基础转子的最大形状系数;以从转子的顶角点恰好避开主转子的共轭工作段终点,计算出高形转子在给定顶圆角下的最大形状系数;并与特例的圆弧转子作高形方面的成果比较。结果表明,该椭圆弧基础转子和高形转子的型线构建方法在高产和防漏效果两方面都有显著提升,是解决罗茨泵椭圆弧的最佳轴长比和最大形状系数的根本性问题。

为实现渐开线转子的高性能设计,基于4种可能的顶结构,从型线参数化、形状系数上限、容积利用系数、尺寸优化等7个方面,构建转子的高性能型线。然后,以转子轻量化为目标,构建优化模型。最后就闭气现象,给出型线上的创新方法。结果表明,顶宽兼顾了容积利用系数和圆弧密封长度最大化的高性能需求;谷避让圆弧能有效消除闭气现象,降低加工成本;形状系数和容积利用系数与顶半角具有近似的负线形相关等。为其他类型线的顶宽结构,提供一种优化设计与全参数造型的方法。