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动不平衡是旋转机械产生振动的主要因素，因此对于旋转部件的设计及开发，转子部件的动平衡研究是非常有必要的。动平衡的原理就是在转子旋转状态下，检测出转子的不平衡量的相位和大小，并通过在相应位置进行加重或去重，从而改善转子相对于轴线的质量分布，达到实现转子动平衡的目的。
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基本理论
若某一转子的不平衡力向转子的质心简化为合力F和合力偶M，如图1所示，
图1 转子平衡示意图
任选两个平面I和II作为校正平面，其与质心平面相距l1和l2。可将合力F向I，II面进行分解，得到与F同相的Fs’和Fs’’，且
将合力偶在I，II两平面成Fd’和Fd’’的组合，得
最后将Fs’，Fd’以及Fs’’和Fd’’分别合成为I，II平面的合力F’和F’’。在I平面F的对侧，半径r处增加校正质量m。使得
同理，在平面II进行同样处理，至此，即可抵消该轴的原始不平衡因素。
然而，上述方程是在已知原始不平衡力及力偶的情况下进行的。但实际测试过程中，被测部件是任意可能出现问题的旋转机械，测试人员无法将不平衡的原始输入条件带入上述方程。因而，需要从算法上从侧面进行近似推演研究，经过多年的发展，目前比较成熟的方法包括测振幅的三点平衡法、高速测相平衡法、影响系数平衡法等。其中，影响系数平衡法由于在算法上相对容易实现，求解相对简单而得到广泛应用。
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基本理论框架
首先启动转子，测试原始带幅值和相位的振动Vi0；然后再逐次在平衡面上试加适量的质量Pj，启动转子再测试加质量后的振动Vij，则影响系数由下定义可得：
式中aij为影响系数，表示在第j平衡面的试加质量对第i测点振动所产生的影响。
基于上述表达，得到影响系数后，为使某一平面平衡，则各平衡面上的校正质量Q对该平衡面产生振动的叠加恰好能够抵消该测点的原始振动，即
若有M个平衡面，可得对应的线性方程组，如下
写成矩阵形式，
求解上述方程便可得到各平衡面的校正质量的相关信息。
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动平衡测试流程
A、动平衡测试系统搭建
整个测试系统包含内容：
- 动平衡测试部件
- 转速传感器：对于动平衡来说，其振动的表现形式为1阶振动信号，转速的提取一方面用于阶次信号的计算；另一方面还可作为参考信号进行相位参考；
- 振动加速度传感器：用于提取动平衡带来的振动信号。一般为了有更好的信噪比，要求测点接近于平衡面的轴承或者支架上。
图2 测试系统搭建
B、测试转速选择
- 使用被测部件常用转速；
- 若是变化工况，建议首先做一次Run-up工况。对于动平衡而言，由于离心力会导致被测系统弹性部件产生局部变形，进而可能会在某一转速区间，其1阶信号存在峰值(需确定该现象为非共振引起的)。基于该次Run-up工况的1阶信号峰值信息，提取需要平衡的转速区间，如下图选择测试转速为2900rpm。
图3：Run-up测试工况确认
C、 测试条件输入
- 参考转速选择
- 振动信号选择
- 动平衡面选择
- 动平衡精度等级确定
- 平衡块相关信息输入(平衡块重量以及在平衡面上的具体位置信息)
D、测试步骤
- 工况下原始状态1阶振动幅值及相位测试：可以多组平均，为了得到比较好的结果，建议每次测试20秒以上；
- 工况下增加质量块的1阶振动幅值及相位测试：质量块的质量及在平衡面的具体位置信息明确；
- 基于步骤1、步骤2的测试结果，影响系数平衡法计算满足动平衡精度等级的平衡块及其具体位置的建议；
- 基于3的建议，增加平衡块动工况下动平衡测试结果确认。
- 下图为SIEMENS Simcenter Testlab关于动平衡测试的流程界面展示，包括测试流程，及其每次测试结果的显示：
图4 SIEMENS Simcenter Testlab 动平衡测试流程界面
6. 再做一次实际Run-up工况测试确认平衡块性能。
下图为基于图2工况测试的改善结果，由图图可以看到，整个转速区间的1阶振动明显下降，即经过平衡后，动平衡效果得到明显的提升。
图5 平衡结果确认