爪式转子型线对爪式真空泵性能影响极大;针对现有直爪转子型线存在尖点,从而导致尖点处泄漏加剧和变形大的问题,提出一种新型直爪转子,研究爪式转子型线的几何理论;利用理论分析与数值计算,比较不同爪尖半径直爪转子的工作性能和力学性能,并分析不同直爪转子真空泵的混合过程,进而得到直爪转子最佳爪尖半径比的范围。结果表明所提出的新型直爪转子改善了爪尖处的力学性能和密封性能;随着爪尖半径减小,爪式真空泵工作性能提高;适合的爪尖半径比ε为0.05714≤ε≤0.1143。

提出了一种新型等壁厚圆弧—线段涡旋齿组合型线,该型线由圆弧和线段交替组合而成,建立了该型线的基本几何理论,并将该型线拓展到双涡旋齿场合,得到了双涡旋齿圆弧-线段组合型线。将该组合型线与圆渐开线型线所构成的涡旋齿进行了多方面的比较,结果表明,在相同的占用空间内,该型线具有较大的容积利用率和内容积比,能较大程度地增加吸气量、提高压缩比和减小涡旋盘尺寸,同时也具有设计加工简单等优点。

在涡旋型线设计研究中,针对单一型线的限制性,提出以泛函理论为基础的新型涡旋型线设计思路,分析了平面曲线的啮合理论,对共轭啮合涡旋型线的解析包络原理进行了研究,得到了通用涡旋型线的共轭啮合特征型线,利用Taylor级数思想,得出通用涡旋型线的新形式,就涡旋型线的压缩行程容积、型线方程、曲率（半径）以及型线长度等基本几何性质,在笛卡尔坐标系下做了较详尽的阐述和推导,得出了坐标、向量和Taylor级数等三种形式下的涡旋型线的完整几何表达形式,目前的通用型线不代表涡旋型线的全部形式,只是特殊情况下的通用型线,为研究基于泛函理论的通用涡旋机械型线设计完整理论奠定了基础。