羅茨泵是一種無內壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故高、中真空泵需要前級泵。
靠泵腔內一對葉形轉子同步、反向旋轉的推壓作用來移動氣體而實現抽氣的真空泵。
羅茨真空泵是指具有一對同步高速旋轉的鞋底形轉子的機械真空泵，此泵不可以單獨抽氣，前級需配油封、水環等可直排大氣。
它的結構和工作原理與羅茨鼓風機相似，工作時其吸氣口與被抽真空容器或真空系統主抽泵相接。這種真空泵的轉子與轉子之間、轉子與泵殼之間互不接觸，間隙一般為0.1～0.8毫米；不需要用油潤滑。轉子型線有圓弧線、漸開線和擺線等。漸開線轉子泵的容積利用率高，加工精度易于保證，故轉子型線多用漸開線型。
羅茨泵的真空除取決于泵本身結構和制造精度外，還取決于前級泵的真空。為了提高泵的真空度，可將羅茨泵串聯使用。羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉子的不斷旋轉，被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間v0內，再經排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態，所以，在泵腔內氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉子頂部轉過排氣口邊緣，v0空間與排氣側相通時，由于排氣側氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強突然增 高。當轉子繼續轉動時，氣體排出泵外。羅茨泵在泵腔內，有二個“8”字形的轉子相互垂直地安裝在一對平行軸上，由傳動比為1的一對齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉的運動。在轉子之間，轉子與泵殼內壁之間，保持有一段的間隙，可以實現高轉速運行。
羅茨真空泵的特點是：啟動快，耗功少，運轉維護費用低，抽速大、效率高，對被抽氣體中所含的少量水蒸汽和灰塵不敏感，在100～1帕壓力范圍內有較大抽氣速率，能迅速排除突然放出的氣體。這個壓力范圍恰好處于油封式機械真空泵與擴散泵之間。因此，它常被串聯在擴散泵與油封式機械真空泵之間，用來提高中間壓力范圍的抽氣量。這時它又稱為機械增壓泵。
羅茨油泵的關鍵零件是轉子，而轉子的關鍵是它的型線。通常使用的轉子型線有圓弧齒形、漸開線齒形和擺線齒型等。近年來由東北大學提出的“圓弧→漸開線→擺線”型轉子型線氣阻大，改變了泵在低壓下的性能，提高了泵的抽氣效率，得到較廣泛的應用。相信今后還會出現新好的羅茨泵轉子型線，使羅茨泵的工作性能進一步提高。轉子橫截面的外輪廓線即為轉子的型線。泵工作時，轉子的表面之間不接觸，但轉子之間的間隙要保持，這樣轉子的型線做成共軛曲線。
在實際設計中選用轉子型線時，除了要能滿足上述運動要求外，還應考慮如下條件：
(1)泵轉子的容積利用系數要盡可能大，即轉子占的體積要小；
(2)轉子應有良好的幾何對稱性，保證運轉平穩、互換性好；
(3)保證轉子有足夠的強度；
(4)轉子應容易加工，易得到較高的精度。
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