固定结合面是机床中最为典型的一种结合面,在机床运行过程中起着传递运动、载荷和能量的重要作用,同时使得系统的连续性被破坏,极大地影响了整机性能。固定结合面复杂多变的动力学特性主要来源于微观接触表面上无数个微凸体间的相互影响、相互制约以及相互依赖,目前关于结合面静、动态特性产生机理的研究还不够完善,导致从理论上无法精确建立固定结合面接触模型。所以,本文拟开展固定结合面微凸体相互作用机理研究,通过建立考虑不同因素的结合面接触模型,分析不同接触条件下结合面的接触特性,为提升整机动态力学性能提供理论依据。具体工作如下:通过表面形貌测量仪获得单个被测表面的微观轮廓数据,表征粗糙表面的微观形貌,测量得到的上下表面微观轮廓数据视为彼此独立的随机变量,将二者相加得到结合面的组合形貌数据,反映真实的结合面。基于微观情况下结合面的组合形貌由表面粗糙度和表面波纹度组成,采用傅里叶级数区分组合形貌中的表面波纹度和表面粗糙度。建立考虑表面波纹度和微凸体相互作用的结合面接触模型。将固定结合面的接触等效为一个光滑波纹度与一个粗糙平面的接触,基于弹性理论建立考虑表面波纹度的结合面接触模型。针对法向载荷作用下微凸体间相互作用引起的结合面接触变形,利用GW模型获得微凸体相互作用的力学模型,分析表面波纹度和微凸体相互作用对结合面接触特性的影响。将建立的结合面接触模型和GW接触模型获得的仿真数据与试验数据进行对比,验证了所建模型的正确性。建立考虑基体变形和表面波纹度的结合面接触模型。当粗糙表面添加有涂层时,粗糙表面被认为是基体上附着无数个峰顶曲率半径相同的微凸体。基于Hertz理论建立单个微凸体接触模型,分别计算基体与微凸体的变形量,通过耦合形成单微凸体-基体系统;基于统计学方法将单微凸体接触模型扩展至整个结合面,分析不同涂层对结合面接触特性的影响。结果表明,在不同接触条件下,本文建立的理论模型相比于传统接触模型能更好地揭示固定结合面微凸体相互作用机理。论文所做的工作为机械结构的优化设计提供了理论依据。