光电吊舱是军用飞机侦察、识别和瞄准目标的重要部件,为防止外界的水蒸气、灰尘等杂质进入其内部,需要对其转轴施加动密封。通常光电吊舱轴系的动密封方式是采用橡胶圈密封,但这种方式存在摩擦力矩大、转动精度低和密封性能差等问题。磁性液体旋转密封是一种具有零泄漏、寿命长和可靠性高等优点的动密封,适用于光电吊舱转轴密封。针对磁性液体旋转密封在低温工况下摩擦力矩大等问题,本文进行了理论、数值仿真和实验研究,主要工作内容如下:（1）建立磁偶极子模型,通过对磁偶极子对的磁势能和磁偶极子间的磁力的分析,阐述了在磁场作用下磁性液体中的磁性颗粒团聚成链的机理;通过对磁偶极子链的受力分析,解释了磁性液体旋转密封存在摩擦力矩的原因,并建立了磁性液体微观摩擦力矩公式。（2）使用安东帕MCR302型流变仪测试了MF01和MF02磁性液体的流变性,磁性液体的粘度随着剪切速率的提高而降低,随着磁场强度的增强而增大。此外,还使用HH-15振动样品磁强计进行了磁性液体的磁化曲线测量,在非均匀磁场中,磁性液体浓度分布不均匀,饱和磁化强度不同。（3）针对光电吊舱的工况和磁性液体的特性,提出了两种磁性液体旋转密封的结构方案,分别是单极靴结构和双极靴结构,并利用COMSOL Multiphysics软件完成了磁场的仿真分析,计算了两种方案的理论耐压值,确定了磁性液体旋转密封为单极靴结构方案,完成了极靴、永磁体、转轴、隔磁环、外壳等零部件的设计和选型。（4）利用高低温交变湿热试验箱,完成了磁性液体旋转密封的低温摩擦力矩实验。研究了温度、转动圈数、静置时长和磁性液体种类对磁性液体旋转密封的摩擦力矩的影响。对磁性液体旋转密封的摩擦力矩与温度的关系进行了曲线拟合,同时还建立了磁性液体旋转密封摩擦力矩的大小与静置时长的关系式。（5）完成磁性液体旋转密封摩擦力矩实验台的搭建,并进行了转速为120rpm的动密封实验。磁性液体旋转密封的耐压能力和摩擦力矩随着磁性液体的注入量增加不断增大,当达到最大耐压值后耐压能力不再随着注入量增加而提高,但摩擦力矩会继续随着注入量增加而增大。此外当磁性液体密封被冲破后,压力会持续地下降,在密封腔内的压强降到30k Pa左右时,磁性液体密封性能恢复,由磁性液体产生的摩擦力矩也随之而降低。本论文图幅67幅,表16个,参考文献90篇。