接触式机械密封作为化学工业、航空飞机、船舶工业、兵器工业等的关键密封部件,其密封特性和端面摩擦特性对整体机械的综合性能有着巨大影响。并且因为各种不同的因素的影响,接触式机械密封的使用寿命也不尽相同,这也就使得采用接触式机械密封的机器设备存在着被密封介质出现泄漏的危险,尤其是在石化行业当中,大部分被密封介质都具有有害性、有毒性、易燃性或者易爆性,它们一旦发生大量泄漏,其危害是巨大的。因此,研究接触式机械密封的密封特性及端面摩擦特性就具有了非常重要意义。本论文以接触式机械密封作为研究对象,研究分析了接触式机械密封的密封特性和端面摩擦特性,即泄漏问题、磨损问题以及平均温升和热变形问题;并分析了主要表面形貌参数、材料参数、工况参数对其泄漏、磨损、平均温升和热变形的影响以及磨损和热变形对泄漏的影响。论文的主要研究内容包括:（1）基于国内外关于接触式机械密封的密封端面泄漏、磨损、平均温升、热变形和分形理论等方面的文献资料,完成了对接触式机械密封的密封端面泄漏、磨损、平均温升、热变形和分形理论的应用的国内外研究现状与发展趋势的综述。并对国内外的相关资料文献进行分析,发现其存在的问题。最后,结合课题组的研究决定了本文的研究内容和思路,并作了具体详细的工作安排。（2）分析了接触式机械密封密封端面的分形特征,建立了接触式机械密封的泄漏分形模型。基于分形理论,对接触式机械密封的泄漏问题进行了研究,分析了密封端面的分形参数、材料参数及工况参数对泄漏率的影响,并把所建立模型的计算结果与前人的实验结果进行了对比。（3）建立了接触式机械密封的磨损分形模型,并应用此模型对接触式机械密封的泄漏分形模型进行了修正。基于分形理论,对接触式机械密封的磨损问题进行了研究;分析了密封端面的分形参数、材料参数及工况参数对磨损量的影响;并把所建立模型的计算结果与前人的实验结果进行了对比;最后运用所建立的磨损分形模型修正了前一部分的泄漏分形模型,即建立了考虑磨损的接触式机械密封的泄漏分形模型。（4）建立了接触式机械密封的平均温升和热变形分形模型,并应用此模型对考虑磨损的接触式机械密封的泄漏分形模型进行了修正。基于分形理论,对接触式机械密封的平均温升及热特性进行了研究;分析了密封端面分形参数及工况参数对平均温升及热变形的影响;并运用所建立的热变形分形模型修正了前一部分所建立的考虑磨损的接触式机械密封的泄漏分形模型,即建立了考虑磨损和热变形的接触式机械密封的泄漏分形模型。（5）以M7N-40型接触式机械密封为实验对象,进行了接触式机械密封的泄漏测量实验。测量了 M7N-40型接触式机械密封静环的密封端面的表面形貌;设计并搭建了机械密封试验台,并对其泄漏率进行了实验测量;把根据建立的考虑磨损和热变形的接触式机械密封的泄漏分形模型所计算的数据,与实验测量数据进行了对比。