旋转油封以其结构简单、安装方便、密封性能稳定等特点广泛应用于旋转机械之中,起到对外防尘对内防漏的作用。装备制造业的发展要求脂润滑、油润滑等工况下的旋转油封具有更低的摩擦扭矩和摩擦温升。为满足上述要求,本文针对旋转油封开展了理论与试验研究,在旋转轴表面引入具有倾斜特征的矩形微孔织构,系统开展了织构化旋转油封密封性能与摩擦特性研究。基于旋转油封二维轴对称有限元模型,研究了油封过盈量、介质压力对唇口静态接触特性的影响规律,并对密封件温度场进行了数值模拟,结果表明:无压差时,过盈接触产生的接触压力为密封界面接触压力的主要来源,小过盈量下占比可达90%,其所占比例随过盈量增大而降低,弹簧箍紧力所占比例逐步上升;有压差时,介质压力为总接触压力的主要来源,其所占比例随介质压力增大而增大,过盈量及弹簧箍紧力所占比例则逐步下降;摩擦界面两侧温度相差不大,唇口接触区域温度梯度较大,距离唇口接触中心等距离轴向位置,空气侧轴温度大于介质侧轴温度。搭建了旋转油封密封性能测试平台,实现了油封摩擦扭矩、界面温度和反向泵送率的在线测量。针对普通型和耐压型两种油封,开展了表面织构化旋转油封在干摩擦、脂润滑和油润滑三种状态下的密封性能和摩擦学特性试验。结果表明:在干摩擦状态下,普通型油封/织构轴摩擦扭矩和接触界面温度大于光滑轴,织构具有增摩作用;在脂润滑条件下织构轴比光滑轴摩擦扭矩降低11%-45%,唇口温度可降低7%-22%;在油润滑条件下,对于普通型油封,织构轴反向泵送率可达光轴10倍,摩擦扭矩和唇形温度均大于光滑轴,表明织构不利于改善密封性能和摩擦特性;对于耐压型油封,低转速下,织构轴摩擦扭矩可高于光滑轴34%,中高转速下,织构轴对比光滑轴摩擦扭矩可降低15%-25%,唇下温度可降低10%-14%,性能优势明显。论文研究结果为延长油封服役寿命、提高油封密封性能提出了一种行之有效的方法,为设计人员选型及微织构优化设计提供了参考。