高速离心泵是一种基于新理论研发成功的用于输送小流量、高扬程介质的新型离心泵，与普通离心泵相比具有结构紧凑、泵零件的通用性强、工作可靠、轴向力小、寿命长、扬程曲线平坦等特点，广泛应用于石油化工、航空航天、制药、建筑消防等领域。为了保证高速泵转子系统的平稳运转，避免其工作转速靠近临界转速产生共振而影响泵的寿命，在高速离心泵设计时需要准确计算转子系统各转轴的临界转速。计算转子系统的临界转速常用的方法是有限元法和传递矩阵法。本文首先介绍了临界转速的概念、涡动理论、受重力影响下的临界转速计算原理；推导了转子动力学经典动力模型Jeffcott转子的动力特性、运动微分方程；其次，分别用材料力学公式和Ansys软件计算了简支梁的刚度，并进行比较，误差在2%以内，证明了Ansys软件在针对梁单元模型计算时的准确性，为下一步计算GSB-11高速离心泵转子系统中各转轴的临界转速提供了保证。GSB-11高速离心泵齿轮轴承系统是受临界转速影响最大的部件之一，在计算其临界转速前，必须先对模型进行简化，本文使用Ansys软件对GSB-11高速泵转子系统分别建立齿轮、轴承、各转轴的力学模型，对中间轴进行模态分析，计算其一阶、二阶、三阶固有频率，然后根据理论公式计算固有频率，并使用随机振动法测量中间轴转子系统的固有频率，以比较误差的大小。最后，使用Ansys软件对无阻尼偏置圆盘转子、中间轴转子系统及高速轴转子系统进行了转子动力学计算，画出高速轴的坎贝尔图，解得高速轴的临界转速。由于系统的复杂性、模型不同的简化过程、边界条件的选取等等，采用Ansys软件计算和实验测试的临界转速都可能会有一定误差，但通过综合Ansys软件计算和实验获得的结果，可以预判转子系统发生共振的转速范围，避免工作速度出现在临界转速附近，将有效降低设计成本，具有一定的工程实际应用价值。