密封滚动轴承（带密封单元的滚动轴承）广泛应用于旋转机械中,可以简化主机结构、方便安装和维护以及消除周围环境对滚动轴承的污染。密封单元失效是造成密封滚动轴承润滑剂泄漏的主要原因,研究表明有超过80%轴承的提前失效源自轴承润滑问题,因此建立滚动轴承密封单元的密封性能分析模型,开展密封性能研究,对滚动轴承密封单元的设计和应用具有理论指导意义和重要的工程应用价值。本文针对滚动轴承中的静密封单元和动密封单元,在企业委托项目“汽车轮毂轴承单元密封性能分析”和国家科技攻关项目“机体杆端轴承国产化研制”的资助下,对诸如汽车轮毂轴承静密封单元和机体杆端轴承动密封单元进行密封性能研究。本文主要研究工作和研究成果如下:（1）根据橡胶材料的Mooney-Rivlin本构关系模型,推导了橡胶材料邵氏硬度与Mooney-Rivlin材料常数间的关系,为密封性能研究提供所需的材料参数。（2）针对诸如汽车轮毂轴承静密封单元过早失效问题,设计一种尼龙保持器和O型圈组合的静密封单元,对诸如此类的静密封单元提出一种刚-柔耦合的半简化有限元分析法,并对该有限元法的有效性进行了验证;研究O型圈压缩比、O型圈材料硬度、密封结构参数对静密封性能的影响;利用三因素四水平的正交试验设计对静密封单元进行增效设计;开展汽车轮毂轴承静密封单元极限工作压力研究,得到极限工作压力曲线;搭建静密封性能试验台,开展相关试验验证。研究表明:半简化有限元法更适合用于具有尼龙保持器和O型圈组合的静密封单元密封性能研究;静密封性能试验表明汽车轮毂轴承静密封单元极限工作压力曲线基本合理,所设计的静密封单元可以解决汽车轮毂轴承润滑失效的问题。（3）针对诸如机体杆端轴承动密封单元过早失效问题,建立一种基于轴承动力学的动密封单元热-应力耦合分析模型,开展滚动轴承动密封特性的影响研究;并以密封单元与套圈间的最大接触应力和密封圈的最大等效应力作为动密封特性的评价参数,对动密封单元进行增效设计。研究表明:1)在动密封单元参数方面,影响动密封单元与旋转套圈间最大接触应力的主次顺序为:密封圈材料硬度、密封圈的厚度、金属骨架内径、密封圈内径和金属骨架轴向尺寸,影响密封圈最大等效应力的主次顺序为:密封圈材料硬度、金属骨架轴向尺寸、密封圈的厚度、金属骨架内径和密封圈内径。2)在轴承工况参数方面,动密封单元与旋转套圈间的最大接触应力随轴承摆动频率和幅值的增大而增大,随轴承腔内温度的增大而减小。3)增效设计后,动密封单元的可靠性得到提升,密封性能更稳定,轴承摩擦力矩减小。（4）基于Archard模型计算了材料磨损深度,提出一种模型重构网格重构的建模技术,并构建密封圈磨损特性模型,开展密封圈磨损特性研究,揭示密封圈磨损演变过程。研究表明:1)在动密封单元参数方面,密封圈磨损随密封圈材料邵氏硬度和密封圈材料磨损率的增大而增大,受密封圈材料泊松比的影响较小。密封圈内径、金属骨架轴向尺寸和内径对密封圈磨损的影响较大且比较复杂。2)在轴承工况参数方面,密封圈磨损随轴承摆动频率和摆动幅值的增大而增大,受轴承内腔温度的影响较小。（5）搭建动密封性能试验台,试验结果表明:增效设计后,机体杆端轴承动密封单元的平均润滑脂保留率增加17.3%,轴承启动力矩降低33.3%,增效设计后动密封单元的密封性有较大提升。由于密封滚动轴承应用场合的特殊性,密封性能从某种意义上讲比其疲劳寿命重要,因此开展滚动轴承密封单元密封性能研究具有重要的研究意义。在理论上,本文为滚动轴承中静/动密封单元密封性能研究和密封单元的增效设计提供一种有效的研究方法,进一步完善滚动轴承动力学模型,并力求在滚动轴承密封单元设计方面有所理论突破。在应用上,本文研究结果可解决汽车轮毂轴承静密封单元和机体杆端轴承动密封单元的过早失效问题,并期望为滚动轴承密封单元的设计和应用提供参考。