中国制造2025是我国的重大战略规划,装备制造业是其中的主要产业之一。装备制造行业的发展重点之一是高性能、高精度、高稳定性的高档数控机床。机床结构中普遍存在的结合面是影响其结构中载荷和能量传递的重要因素,本文主要围绕结合面静摩擦系数的理论建模开展研究工作,主要工作如下:(1)严格区分微凸体高度与微凸体变形量,基于单个微凸体接触参数以及微凸体的弹性临界变形量、弹性临界接触面积、弹性接触载荷与尺度序数的关系,给出了单微凸体接触静摩擦系数计算公式,并仿真计算分析了单个微凸体法向接触载荷对其静摩擦系数的影响。(2)基于ME多尺度接触分形模型和单微凸体接触静摩擦系数计算公式,建立了基于多尺度接触的结合面静摩擦系数二维分形模型,并对模型进行了数值仿真计算,分析揭示了结合面静摩擦系数与结合面无量纲法向接触载荷、无量纲真实接触面积等的关系,结果表明结合面静摩擦系数随结合面无量纲法向接触载荷的增大而减小。(3)在上述工作的基础上,进一步基于结合面三维分形接触理论,建立了基于多尺度接触的结合面静摩擦系数三维分形模型,并通过仿真计算与二维分形模型进行了比较,二者具有一致的规律性,但略大于二维分形模型的值。(4)将本文所建的基于多尺度接触的结合面静摩擦系数分形模型与结合面静摩擦系数统计学模型以及Bhushan实验结果数据等进行了对比分析,验证了所建模型的正确有效性。