为了解决现有常用圆弧型罗茨真空泵转子平均流量小,出口处流量脉动大、压力脉动大的问题,本文提出了一种由椭圆弧和椭圆弧共轭包络线所组成的新型转子,基于啮合原理和运动学求解方法,得到了各段型线的解析方程和角度参数的取值范围,基于微分几何分析了新型椭圆弧型转子的根切和余隙容积,得到了新型椭圆弧型转子发生根切和余隙容积的条件,利用Matlab设计了无根切、无余隙容积的转子程序,在保证转子不发生根切和余隙容积的条件下,分析了几何参数变化对转子面积利用系数的影响,利用Pumplinx中的结构化动网格,对新型二叶、三叶椭圆弧型转子和扭叶圆弧型转子进行了数值模拟研究,得到了转子的压力场、温度场、速度场及其工作过程,并分析了几何参数变化对新型椭圆弧型转子平均流量的影响;对新型椭圆弧型转子进行分段结构设计,利用Pumplinx对不同角度组合的二叶分段、三叶分段式转子进行数值模拟研究,分析角度组合对分段式转子性能的影响,并与传统的圆弧型和扭叶圆弧型转子进行对比.结果表明:新型椭圆弧型转子的面积利用系数和平均流量均随着椭圆弧短半轴和长半轴的比值λ增加而减小,新型椭圆弧型转子的平均流量和面积利用系数要高于圆弧型转子;在相同的转速和结构尺寸下,角度组合为0o-30o的二叶二段式转子、0o-30o-60o的二叶三段式转子、0o-20o的三叶二段式转子、0o-20o-40o的三叶三段式转子,较传统的圆弧型和扭叶圆弧型转子,不仅能大幅度降低出口处的流量脉动和压力脉动,而且能提高平均流量,具有更优良的性能,本文为罗茨真空泵转子的设计、提高真空泵运行效率和稳定性提供了有力的理论依据。