同其它回轉壓縮機的工作原理一樣，螺桿壓縮機的工作循環可分為吸氣、壓縮和排氣三個過程。隨著轉子的旋轉，每對相互嚙合的轉子齒相繼完成相同的工作循環，從而達到壓縮氣體的目的。如圖1.2.5所示，為螺桿壓縮機工作原理圖。
A 吸氣過程
螺桿壓縮機無進氣與排氣閥組，其進氣通過一個調節閥控制。隨著轉子開始轉動，齒的一端逐漸脫離嚙合而形成齒間容積，這個齒間容積不斷擴大，在其內部形成一定的真空，而此齒間容積僅與吸氣口連通，在壓差的作用下氣體流入其中，壓縮機開始吸氣，如圖1.2.5a所示；隨著齒間容積繼續擴大并與吸氣孔口保持連通，進入其中的氣體量不斷增多，如圖1.2.5b所示；當齒間容積達到最大值，隨著轉子的旋轉，該齒間容積與吸氣孔口斷開，其不再增加，吸氣過程結束，如圖1.2.5c所示。
B 壓縮過程
吸氣過程結束之后，轉子齒面和機體內壁形成一個封閉的容積，隨著轉子的轉動，該封閉容積的體積不斷減小，包含在其中的氣體被壓縮，壓力升高，如圖1.2.5d所示；壓縮過程可一直持續到齒間容積即將與排氣孔口連通之前，如圖1.2.5e所示。
圖1.2.5 螺桿壓縮機工作原理圖
C 排氣過程
齒間容積與排氣孔口連通時（此時壓縮空氣壓力最高），即開始排氣過程。隨著齒間容積的不斷縮小，具有排氣壓力的氣體逐漸通過排氣孔口被排出，如圖1.2.5f所示。這個過程一直持續到齒末端的型線完全嚙合，此時齒間容積的氣體通過排氣孔口被完全排除，封閉的齒間容積的體積將變為零。
通過上述三個過程，螺桿壓縮機轉子周而復始的作周期性運動，實現壓縮氣體的目的。
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