本文对旋转轴可控柔性密封的密封性能进行了有限元理论分析及实验研究。探索了旋转轴可控柔性密封实际应用的可行性,研究了控制压力以及密封圈结构参数对可控柔性密封工作性能的影响,在获得了可控柔性密封控制方法的同时也为合理设计和优化密封结构提供指导。首先简述了旋转动密封的国内外研究现状,了解了旋转动密封的研究进展,确定了本文的研究内容;阐述了与研究内容有关的基本理论,为可控柔性密封性能的理论分析及实验研究提供理论指导。其次进行了密封性能的有限元理论分析,针对不同的可控柔性密封结构,建立了不同的可控柔性密封二维轴对称有限元分析模型。研究了控制压力、密封结构对不同密封圈形变量分布、等效应力分布以及接触压力分布的影响;得到了不同结构密封圈与旋转轴间的接触压力在轴向路径上的分布情况以及密封圈宽度、密封圈外沟槽、密封圈内沟槽等对密封性能的影响规律。然后研制了旋转轴可控柔性密封性能检测实验装置,其硬件部分由机械系统、液压系统、测控系统组成,主要包括密封实验台、液压泵站、柱塞泵、实验操作台、工控机、数据采集板卡、传感器、电气元件等。测控软件用以编辑控制界面和数据曲线界面,增强实验装置运行状态及实验数据的可视性。将硬件部分与软件部分相结合,能够在进行密封实验的同时,检测、显示、存储相关实验数据。在此实验条件基础上,设计了实验内容及实验流程。最后进行了旋转轴可控柔性密封性能实验研究,采集了十种不同结构的密封圈,在不同转速工况下,控制压力、最高密封工作压力等实验数据。分析了不同密封结构在不同转速工况下,控制压力与最高密封工作压力之间的关系。得到了密封圈截面宽度、密封圈外沟槽以及密封圈内沟槽对密封性能的影响规律。研究了实验装置稳定运转且旋转密封处于临界密封状态时,旋转轴扭矩与控制压力之间的关系。