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螺杆式空气压缩机的工作过程分为吸气、密封及输送、压缩、排气四个过程。当螺杆在壳体内转动时，螺杆与壳体的齿沟相互啮合，空气由进气口吸入，同时也吸入机油，由于齿沟啮合面转动将吸入的油气密封并向排气口输送；在输送过程中齿沟啮合间隙逐渐变小，油气受到压缩；当齿沟啮合面旋转至壳体排气口时，较高压力的油气混合气体排出机体。
螺杆式单级压缩空压机是由一对相互平行齿合的阴阳转子（或称螺杆）在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端，阴转子的槽与阳转子的齿被主电机驱动而旋转。
螺杆空压机是容积式气体压缩机，空气的压缩式靠装置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子（即螺杆）、机壳以及适当配置在两个进、排气口的排气阀组成压缩气体的工作腔，通过减小工作容积来增加气体压力。转子副在与它精密配合的机壳内转动使转子齿槽只见的气体不断地产生周期性的容积变化，而沿着转子轴线，由吸入侧推向排出侧，完成吸入、压缩、排气3个工作过程。气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积，转子在旋转过程中，阴阳转子齿连续不断地向对方齿槽中填塞、工作腔的齿槽也不断向排气端推进，容积逐步缩小，气体得到压缩。当压缩容积与排气口相通时，气体已达到预定的压力而排出，完成一个工作循环。
