大多數(shù)的羅茨真空泵 ( 除直排大氣羅茨泵以外 ) 都需與前級泵組合成羅茨泵真空機組應(yīng)用于各個領(lǐng)域。根據(jù)用途不同，羅茨泵機組常用的前級泵有旋片泵、滑閥泵、水環(huán)泵等。

　　羅茨泵與各種前級真空泵組合后的真空機組抽速可以通過計算求出，在以下計算中忽略前級連接管路的流阻影響。

　　羅茨泵工作時的有效氣體流量為：

Q_e = Q_th - Q_v ( 5.2 )

　　式中：Q_e ──羅茨泵的有效流量，Pa.L/s；Q_th──羅茨泵的幾何流量， Q_th = P_A.S_th；Q_v 一羅茨泵的泄漏返流流量

Q_v =Q_v1 + Q_v2

　　Q_v1 為由于羅茨泵轉(zhuǎn)子之間及轉(zhuǎn)子與泵殼之間的間隙而造成的氣體返流量， Q_v1 可用下式表達(dá)：

Q_v1 = U ( P_v - P_A ) (5.3)

　　式中：U ──羅茨泵內(nèi)上述所有間隙的等效通導(dǎo)；P_v ──羅茨泵排氣壓力 ( 泵前級壓力 )；P_A ──羅茨泵吸入壓力。

　　Q_v2 為羅茨泵轉(zhuǎn)子在高壓排氣側(cè)吸附及攜帶返回低壓吸入側(cè)的氣體量，稱返擴散氣體量，所以有：

Q_v2 = S_r.P_v (5.4)

　　式中 S_r ──泵返擴散氣體的等量抽速。

　　于是式 (5.2) 可表達(dá)成：

Q_e = Q_th - (Q_v1 + Q_v2) = P_A · S_th - [ U (P_v - P_A) + S_r P_v ] (5.5)

　　根據(jù)羅茨泵零流量壓縮比 K₀ 定義：關(guān)閉泵進(jìn)氣管路，氣體流量為零時，前級真空管路中壓力與泵入口壓力之比為零流量壓縮比 K₀ =P_v /P_A ， 該壓縮比的最大值用 K₀max 表示，稱最大零流量壓縮比。令 (5.5) 式中 Q_e 等于零 ( 實測中用肓板將泵進(jìn)氣口法蘭堵死 ) 則有

P_AS_th - [ U (P_v - P_A) + S_r P_v ] = 0(5.6)

　　目前利用公式 (5.6) 對 K₀max 進(jìn)行定量計算很困難。首先由于 K₀max 與等效通導(dǎo) U 有關(guān)，即與泵內(nèi)轉(zhuǎn)子間隙有關(guān)，而轉(zhuǎn)子間隙與轉(zhuǎn)子加工精度、泵體公差及加工精度、泵的安裝精度、軸承間隙等一系列因素有關(guān)。另外，影響 K₀max 的 S_r 值與轉(zhuǎn)子表面精度有關(guān)，每臺泵轉(zhuǎn)子的表面在加工中也不能做到完全一致。因此目前都是通過實測求得 K₀曲線及 K₀max 值。

　　羅茨泵機組在實際抽氣過程中存在以下關(guān)系:

Q_e = P_A · S_e = P_v S_v = P_A S_th - [ U (P_v - P_A) + S_r P_v ] (5.7)

　　式中：S_e ──羅茨泵機組有效抽速；S_v ──前級泵的實際抽速，它隨壓力變化而變化。

　　對(5.7)式化簡有： (S_th + U) P_A = (S_v + U + S_r) P_v (5.8)

　　同時有： K_e = S_e / S_v = P_v / P_A (5.9)

　　于是有：

　　由于 S_th》U ，令： K_th = S_th / S_v(5.11)

　　則據(jù)(5.6)式有： 1 / K_e = 1 / K_th + 1 / K₀max

　　即

　　用容積效率η表示羅茨泵機組 ( 即羅茨泵 ) 的有效抽速 Se 與羅茨泵 ( 機組 ) 的理論抽速 Sth 之比，則據(jù)公式 (5.9) 、 (5.11) ，可得

　　于是當(dāng)機組中 K₀max 、 S_th 、 S_v 已知時，可通過公式 (5.13) 求出η，進(jìn)而求出羅茨泵機組此時的最大抽速

S_e = ηS_th (5.14)

　　羅茨泵機組中羅茨泵的有效抽速實際上就是機組的抽速。由以上分析可知，它除了與羅茨泵本身的理論抽速有關(guān)外，還決定于泵的最大零流量壓縮比 K₀max 及前級泵的實際抽速S_v 。對于某一型號的羅茨泵來說， S_th 值為已定值， K₀max 值由實驗測試所得。生產(chǎn)廠家應(yīng)該在產(chǎn)品樣本上給出泵的 K₀ 曲線，且應(yīng)規(guī)定出 K₀ 值的范圍，所生產(chǎn)的泵的 K₀max 必須大于或等于規(guī)定值。

　　羅茨泵機組中的前級泵與主泵的配比也相當(dāng)重要。若配用前級泵不當(dāng)，則機組的有效抽速達(dá)不到羅茨直空泵技術(shù)條件 (ZBJ78013·2-89) 中規(guī)定的要求。一般根據(jù)經(jīng)驗，機組中羅茨泵的理論抽速與前級泵理論抽速的配比關(guān)系為 5:1 ～ 8:1 。