为了提高涡旋压缩机工作效率和保证其工作平稳，通常使用润滑油来进行散热和密封来满足要求。但在食品加工、医疗系统和纺织制造等领域上，常要求气体在压缩时不被润滑油所污染或根本不允许和润滑油接触。目前，得到清洁气体主要有两种方法：一是通过过滤气体的油来获得清洁气体；二是使用无油润滑涡旋压缩机，显然，后者能获得更为纯净的气体。由于水冷却系统需要额外增加设备，因此本文采用空气冷却系统。构建一种新型的涡旋压缩机结构，在主轴上安装散热风轮，随着主轴转动，风轮带动空气循环流动，经风道带走涡旋盘的热量。　　本文从以下几个方面对其进行了深入地理论分析和实验研究：　　（1）根据共轭曲线啮合原理，建立圆渐开线基线，并利用基线生成型线内外圈，求出工作腔容积计算方程，并进行了求解，得到了工作腔容积随曲轴转角的变化曲线；　　（2）基于能量守恒、质量守恒定律和气体状态方程，充分考虑工作过程中的吸气加热、轴向和径向泄漏、工质与涡旋齿和涡旋盘的传热，并运用欧拉法求解出从吸气、压缩到排气整个过程中介质的温度、压力和质量变化情况；　　（3）分析动涡盘上气体力，并对主要运动部件进行受力分析，建立其动力学模型，然后运用Newton-Raphson迭代方法求解方程组；　　（4）开发了0.6m3/min的无油涡旋压缩机，并进行了性能测试，将理论数值和实验数据进行对比，验证自散热无油润滑空气涡旋压缩机的可行性和所建立的数学模型准确性。