由于驱动电机的功率和力矩的限制,一些动密封场合对启动力矩有着明确的要求,如机载光电吊舱密封和雷达波导密封等。相较于传统的密封形式,磁性液体密封不仅具备优良的密封性能,而且磁性液体密封属于非接触密封,不依靠固体间的相互接触就能起到密封作用,因此在启动力矩方面也有显著优势。但是在不同的环境中,磁性液体密封的启动力矩波动较大,无法达到某些极端密封场合对耐压和力矩的双重要求,从而限制了磁性液体密封在此类密封场合的应用。本课题以温度为切入点,就磁性液体密封的耐压能力和启动力矩进行了理论和实验研究,得到了温度与磁性液体密封耐压能力和启动力矩的关系。同时,分析了磁性液体密封的压力传递机制和磁性液体的运动状态,并且以此为基础,探究了压力对磁性液体密封启动力矩的影响。围绕这一目标完成了以下研究:(1)设计并搭建了可直接观测密封间隙内磁性液体的实验台,明晰了磁性液体密封的压力传递是一个逐级传递过程,同时对不同压力下密封间隙内的磁性液体运动状态和边界形态进行了观察,为后续研究压力对启动力矩的影响奠定了基础。(2)为进行耐压与启动力矩实验,设计了磁性液体旋转密封装置,并结合有限元软件对密封间隙、极齿齿形和永久磁铁厚度进行模拟仿真,最终确定了相关参数。同时,对整个密封结构进行了磁场仿真,确定了其合理性,并对密封件的理论耐压极限进行了计算。(3)通过耐压实验可以得到磁性液体密封的耐压能力与磁性液体的注入量在一定范围内呈现出线性正相关趋势。密封间隙越大耐压能力越小,且间隙越小时,其改变对耐压能力的影响越大。改变实验温度可得磁性液体密封耐压能力受温度的影响很大,温度越低,最大耐压值越大。(4)通过启动力矩实验可知随着压力的不断增加,启动力矩会逐渐减小,整体呈线性趋势。启动力矩受温度的影响很大,温度越低,启动力矩越大,并且磁液用量对启动力矩的影响在低温时尤为突出,而在温度较高时其影响显著下降。(5)拟合出耐压能力与启动力矩的关系,分析了启动力矩随耐压能力的变化趋势,为某些对耐压和力矩有特殊要求的密封场合提供设计参考。图64幅,表14个,参考文献58篇。