伴随着工业5.0的到来,工业上对真空泵的需求与日俱增,使用者对其要求也越来越高。爪型干式真空泵是众多干式真空泵中的一种,目前被广泛应用到航天、半导体、制药、化工等行业。由于国内对爪型干式真空泵的研究工作起步比较晚,因此国内市场所使用的高端泵仍然需要从外国进口,因此价格也明显的高于国外。为了满足高新技术产业和特殊使用场合的需求,国内有多所高校和科研院所致力于开发、研究爪型干式真空泵。本论文以爪型干式真空泵为研究对象,对单级爪型干式真空泵的整体结构,转子型线设计以及密封问题等内容进行了深入的研究和探讨。主要完成了以下工作:(1)论文介绍了国内外针对干式真空泵的一些研究现状,阐述了干式真空泵的概念和分类以及爪型干式真空泵的结构、工作原理和工作过程;(2)对爪型干式真空泵的整体结构和关键零部件进行了设计。主要包括泵腔的设计、转子的设计、传动轴的设计、校核及受力分析,密封结构设计、齿轮以及电机的选择;(3)设计了一种新型爪型干式真空泵转子。现有的爪型干式真空泵转子在位于爪顶与爪顶端圆弧相连接的地方会有两个尖点,完成的是点与曲线相啮合的工作过程,这种工作过程会产生很多弊端。针对这个问题本论文巧妙的将尖点去掉,使得转子在工作过程中避免了点与曲线的啮合,从而完成圆弧与曲线相啮合的工作过程;通过轻量化设计使得转子重量减轻了1/4到1/5,有效地减少了原材料消耗并使其在工作中降低了能耗;对转子的动平衡进行了分析,并通过Pro/e软件验证了改进后转子的平衡性;把爪型干式真空泵工作特性模拟的压力场、温度场的分布作为加载条件,利用有限元分析软件得到了在介质压力作用下转子所受的应力情况。(4)将新型磁流体密封技术应用到爪型干式真空泵中。介绍了新型磁流体密封技术的原理,设计了新型磁流体密封结构并装配到爪型干式真空泵上,利用ANSYS有限元分析软件对所设计的新型磁流体密封结构进行了磁场分析,验证了新型磁流体密封技术满足密封耐压要求,并通过对比试验验证了磁流体密封技术性能的优越性。通过对爪型干式真空泵进行优化设计,其性能得到显著提升,为后续研究出更优良的爪型干式真空泵奠定了基础。