基于旋转轴密封的泵送机理,综合考虑密封唇表面三角形纹理方向的影响,建立了油封密封区域的数值计算模型,模型耦合了关于温度求解的能量守恒方程.通过迭代求解数值方程,得到唇表面三角形纹理不同方向(以三角形的重心为旋转中心,分别向右旋转0°,45°,90°,135°,180°,225°,270°,315°)时油封的泵汲率、油膜厚度、摩擦扭矩、唇口密封压力、唇口平均温度、唇口最高温度等密封性能参数,结果表明:所研究的三角形纹理的8个方向,泵汲率随方向的变化最显著,变化差值为0.7836 mL/h,而其余密封性能参数变化值相比较小,表面纹理设计时应优先考虑三角形纹理方向对泵汲率的影响;综合考虑各项密封性能参数,三角形纹理方向为135°时油封的泵汲率、摩擦扭矩、唇口平均温度、唇口最高温度均较优,在8组不同纹理方向油封中密封性能最优.

考虑摩擦生热、热滞后热源对旋转轴唇形密封圈温度场的影响，模拟油封在特定工作条件下的温度分布。应用有限元分析软件ABAQUS，建立唇形油封的三维有限元模型．并对某优化前后的唇形油封的非稳态温度场进行仿真，获得压力、转速与油封温升之间的关系曲线。仿真结果表明：该优化前后的唇形油封的温度场分布均满足密封要求；且在分析的工作参数范围内，密封圈温度随压力的增大而减小，随转速的增加而增大；摩擦面上的温度从两侧向中间逐渐增加．最高温度位于中间位置靠近空气侧；且优化后的油封随着转速的增大和压力的升高．温度的变化幅度趋于平缓，证实了优化后油封的较好密封性能和散热性能。

应用有限元分析软件ABAQUS，建立了唇形油封的有限元模型，分析了唇口接触压力对油封密封性能的影响。基于有限元分析结果，集成数值计算理论方法，研究了油封运行时，轴转速对温升、泵汲率、摩擦扭矩及密封性能的影响及规律。结果表明：优化前和优化后2种结构参数的油封模型，其各密封性能指标均满足密封要求；且在分析的工作参数范围内，优化后油封随转速的增加，温度增加的幅度和摩擦扭矩明显低于优化前油封，而泵汲率比优化前有显著提高，表明优化后油封具有较佳的密封性能。