针对传统刚性转子动平衡方法只考虑单一方向振动信息和最大振动现场测量问题,以及现场动平衡系统存在的一次平衡实验精度不高等不足之处,通过理论分析与实验研究相结合,进一步完善刚性转子现场动平衡理论,开发相应的转子现场动平衡分析软件。论文的研究工作主要包括:1.根据转子不平衡振动轴心轨迹的特点,建立基于振动信号处理方法的不平衡转子最大振动和最小振动计算模型并给出实验验证。该模型的实现解决了最大不平衡振动值现场测量问题,将其应用于改进平衡效率的计算公式,便于衡量转子实际平衡效果。2.阐述试重误差和校正误差的关系,从不平衡量的角度误差和幅值误差两种情形对试重误差按加重方式进行分析,并讨论了传感器安装角度误差对振动幅值测量的影响。总结测振传感器、测量平面、校正平面及试重大小等主要试验参数选取原则。阐述试重相位角刻度准则,并提出间接利用振动信号在平衡转速下进行动平衡计算的刚性转子现场动平衡方法。3.在对现有两平面影响系数法分析的基础上,将初相点矢量作为振动测量项直接应用于影响系数的计算,提出初相点影响系数法。通过试重影响实验表明,影响系数是相对于振动测量项的影响系数,试重角度的变化对初相点影响系数相位的影响比水平振动、垂直振动、最大振动等三种影响系数相位小得多。影响系数方程仿真分析表明,影响系数相位的变化对校正计算量的影响较大,尤其是对于校正配重角度。单转子和双转子现场一次动平衡实验结果表明,传统单向振动影响系数法其一次平衡效果一定程度上依赖于选取合适的试重。最大振动影响系数法是一种有效的动平衡方法,初相点影响系数法则是一种较稳定的刚性转子现场平衡方法。4.利用本课题研究提出的刚性转子现场动平衡方法,开发转子现场动平衡分析软件,并集成到“PMS2000 设备预知维修与故障诊断系统”。该分析软件具有测量数据预处理及许用振动查询等功能,剔除异常测量值后可对一次和多次开机状态下的转速及振动测量值进行样本均值处理,并通过转速与不平衡振动测量实例初步量化整个测试系统数据可信度。