论文主要以变螺距螺杆真空泵为研究对象,建立了变螺距螺杆真空泵气体输运模型,分析研究了变螺距螺杆真空泵的抽气过程,探究了变螺距螺杆真空泵多种性能参数的变化规律,优化设计了变螺距转子结构,有效地降低了压缩功耗。全文主要研究内容及相关成果如下:(1)分析总结了常见的变螺距转子结构,基于光滑连接条件,运用多项式拟合构建了变螺距转子螺旋展开线的多项式方程,建立了变螺距转子结构的数学模型,为变螺距转子的结构设计提供了理论依据。(2)根据渐开线型转子螺杆真空泵构成特点对泵腔内不同级间泄漏通道进行了合理简化,建立了不同泄漏通道在不同流态下的流量计算模型。在忽略泵腔内温度变化的前提条件下,考虑了整个抽气过程中通过级间泄漏通道气体流动状态的改变,并根据质量守恒定律和理想气体状态方程建立了变螺距螺杆真空泵气体输运模型,为变螺距螺杆真空泵设计阶段的性能预测提供理论依据。(3)分析研究了变螺距螺杆真空泵多种性能参数的变化规律,研究结果表明:在排气端减小转子齿顶与泵腔内壁间间隙,而在吸气端减小转子齿间间隙,有利于提升泵的抽气性能。分析比较了等螺距螺杆真空泵与变螺距螺杆真空泵抽气性能上的差异,研究结果表明,等螺距螺杆真空泵在极限压强上具有优势,而变螺距螺杆真空泵在功率消耗方面具有较大优势。(4)比对分析了四种不同转子结构变螺距螺杆真空泵的抽气性能,优化了变螺距转子结构,有效地降低了压缩功耗,提升了变螺距螺杆真空泵抽气性能。