由于设计、结构、材质不均匀、形状不规则及制造安装误差等原因,所有实际转子的中心惯性主轴都会偏离其旋转轴线,这样,当转子转动时,转子各微元惯性力所组成的力系不是一个平衡力系,这就是我们常说的转子的不平衡。设有一爪形转子,质量为m,以等角度ω 绕一固定轴旋转,取其转轴上任意一点o 作为坐标原点,转轴为z 轴,并作出相应的ox 及oy 轴,转子质心坐标为C(xc,yc,zc),质心C 对旋转轴z 的矢径为rc,转子中任意质点坐标为mi ( xi,yi,zi)对转轴的矢径为ri,则由理论力学知识可知,该惯性力系向坐标原点o 简化,可以得到一主矢Ro和主矩Mo。主矢和主矩的计算公式为:
由Ro= 0,则rc= 0,这说明旋转轴必定通过质心C;由Mo=0,则Jyz+Jzx=0,满足条件的转轴z 成为惯性主轴,通过质心的惯性主轴成为中心惯性主轴。因此,要消除转子对轴承的动压力只需旋转轴是中心惯性主轴。由于爪形转子形状不规则,因此其对旋转轴为中心的质量分布不对称。所以,爪形转子大都是不平衡的。要使一个不平衡的爪形转子变为平衡转子,就要重新调整转子的质量分布,即在其某个部位加重或者去重,使转子的中心惯性主轴和旋转轴一致。