本文从金属波纹管的弹力大小对机械密封工作状态的影响着手，运用ansys软件建立了金属波纹管的有限元分析模型，分别从其刚度、应力（包括应力的分布、规律等）、结构和载荷等方面对金属波纹管进行了系统的研究，论述了金属波纹管弹力与密封端面泄漏量之间的关系，为在金属波纹管机械密封中金属波纹管的工程设计和使用提供了理论支持。论文的主要工作内容如下:　　(1)通过对金属波纹管的有限元分析，得出了金属波纹管的壁厚、波深、波纹数与其刚度之间的关系，并在此基础上利用经验公式与有限元分析所的结果与实验值进行比较，对比单层与双层金属波纹管所得结论，单层金属波纹管计算值比较接近试验值，而双层金属波纹管由于加工过程中的壁厚变化，计算结果存在一定误差。　　(2)在有预紧、外压及两者叠加的工作情况下，分析了金属波纹管外表面的等效应力分布状态。同时对在不同的工作压力下的金属波纹管在波峰、波谷以及中间平坦区域进行了分析，包括径向和环向应力。最后，在同一工作情况下，重点研究了金属波纹管的结构参数如壁厚、波深、波数、直径等的不同对其应力水平的影响，为工程设计和对其进行失效分析研究提供了理论参考；　　(3)通过对金属波纹管的刚度及强度分析，对金属波纹管机械密封工作状态泄漏量的影响因素进行了深入研究，得出一种针对金属波纹管关于压缩量的最佳值的计算方法，解决了金属波纹管如何计算最佳压缩量的设计问题。