机械密封的工作状态会影响整个传动轴系的稳定性和使用寿命,因此对它的可靠性有着非常高的要求。径向双端面机械密封属于接触式机械密封,密封端面存在极薄液膜的同时,也有着微凸体接触。密封端面的温度、磨损和泄漏是影响此类机械密封性能的主要因素。因此,研究这些因素对密封性能的影响规律对提高径向双端面密封的结构设计能力有着重要的作用。本文主要研究内容有:（1）以径向双端面机械密封为研究对象,采用有限元分析对机械密封整体的流体域进行了有限元仿真,得到了内、外两个密封的入口压力比例关系。基于分形理论,建立了机械密封的接触分形模型。根据试验数据拟合了静环分形参数关于时间的函数,使模型可以直接得到关于时间的真实接触面积、微凸体支反力的变化规律。（2）在接触分形模型的基础上,采用肋片散热法建立了关于时间的径向双端面机械密封端面平均温度的模型,得到不同运行时长和工作参数下密封端面的平均温度、黏性摩擦热和接触摩擦热的占比、端面平均液膜厚度的变化规律。（3）基于Archard理论,结合包含时间和温度的接触分形模型,得到了瞬时磨损率和累计磨损量的模型。通过Navier-Stokes方程引入压力流量系数得到了径向双端面机械密封随时间变化的瞬时泄漏率和累计泄漏量,并讨论了不同参数对密封端面磨损率和泄漏率的影响关系。通过拟合接触式机械密封“硬对软”摩擦副的软质环关于运行时间的分形参数,可以获得某一时刻的软质环的分形参数及其性能参数,研究工作能为径向双端面机械密封的优化设计提供理论参考和工程指导。