节能环保成为制冷行业发展的主题。作为制冷空调和热泵的主要部件之一，压缩机的性能对提高系统效率十分关键。因此，对CO₂活塞式和涡旋式压缩机进行优化设计，进而可以提高整个制冷循环系统效率。基于热力学和动力学原理，分析了CO₂活塞和涡旋压缩机结构及工作特点，并就相关运动部件进行了受力分析。利用ANSYS有限元软件分别对CO₂活塞和涡旋压缩机的曲柄连杆机构和动涡盘进行数值模拟，并对模拟结果进行了理论分析。在CO₂活塞压缩机工作过程中，连杆小头存在最大的位移变化量，连杆小头和大头连接螺栓处存在最大应力及最大应变。对于曲柄连杆的小头，可以通过改变局部尺寸或改变连接处的过渡圆角减小应力集中，提高连杆强度；对于曲柄连杆的大头，可以通过选择较大弹性模量的材料连接连杆大头，提高其强度，以防止因此造成的连杆损坏。在CO₂涡旋压缩机工作过程中，在高达6⁷MPa的气体压差载荷作用下，位移变形最严重的部分在动涡盘涡圈中心齿头上部，最大变形量约为7.33μm；齿根处应力最大；最大应变在靠近齿头处,轴向应变引起的轴向间隙对密封效果的损害最大，切向次之，径向影响最小。可以通过调整动涡盘涡圈在不同位置的高度来保持动、静涡盘之间的密封性。对两种压缩机机型的理论对比分析，为后续开发样机进而提高CO₂跨临界循环热泵产品性能提供理论资料。