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空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，速度式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体的运动速度，使气体具有的动能为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。
现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机（螺杆式空气压缩机又分为双螺杆式空气压缩机和单螺杆式空气压缩机）；离心式压缩机以及滑片式空气压缩机；涡旋式空气压缩机。下面是各种压缩机的定义，凸轮式，膜片式和扩散泵等压缩机没有列入其中，是因为它们用途特殊而尺寸相对较小。
容积式压缩机--直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。
往复式压缩机--是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在气缸内做往复运动。
回转式压缩机--是容积式压缩机，压缩是由旋转元件的强制运动实现的。
滑片式压缩机--是回转式变容压缩机，其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。
液体-活塞式压缩机--是回转容积式压缩机，在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体，然后将气体排出。
罗茨双转子式压缩机--属回转容积式压缩机，在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住，并将其从进气口送到排气口。没有内部压缩。
螺杆压缩机--是回转容积式压缩机，在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合，从而将气体压缩并排出。
速度型压缩机--是回转式连续气流压缩机，在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能为压力。这种部分发生在旋转叶片上，部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。
离心式压缩机--属速度型压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速。主气流是径向的。
轴流式压缩机--属速度型压缩机，在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。
混合流式压缩机--也属速度型压缩机，其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。
喷射式压缩机--利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体，然后在扩压器上将混合气体的速度为压力。