机械密封作为旋转机械轴封装置被广泛应用于石油化工、医药、航天等领域,随着这些行业的迅猛发展,其对机械密封提出了更为严格的要求,逐渐向高温、高速、高压与低温、低速、高真空和高粘、高腐蚀性与高固含颗粒性以及大尺寸与微尺寸等方向发展,而正因为这些极端化的使用条件,要求机械密封具有更高的可靠性以保证其稳定的使用性能。就目前工业生产而言,尽管在设计和制造过程采用先进技术,机械密封系统可靠性有较大提高,但失效仍不可避免,需要研究者加大研究力度,然而在机械密封失效分析这一研究领域,国内研究者很少涉足。本文基于机械密封失效分析的必要性和迫切性进行了相关失效分析方法的研究,以期为机械密封的设计、制造、安装、使用及维修提供一定的指导。本文在对实际常用的机械密封的使用要求及其功能结构调研的基础上,确定了一种较通用的机械密封系统功能结构的划分方法,并在对P图技术分析后确立了各子系统的基于P图失效分析模型。在P图技术研究的基础上确立了适用于机械密封系统的FMECA,分别论述了机械密封设计阶段、生产阶段和使用阶段的FMECA活动,其中着重论述设计阶段和使用阶段的功能和硬件FMECA,并以一已用机械密封对该方法进行了验证。经对FMECA与FTA的方法研究比较后,确定了基于FMECA下的FTA故障树生成及后续分析方法,并在忽略危害程度较低的故障模式后进行了简要故障树的建立及分析。本文失效分析方法对于不同类型的机械密封具有较高适应性,可应用于机械密封的设计和使用过程。在实际机械密封的设计和使用维护时,应着重考虑辅助密封圈、弹性元件和密封环对机械密封系统失效的影响,酌情配置冗余系统,并应加强对安装、操作及维修人员的培训以减少人为因素的影响,从而提高机械密封系统的可靠性。