汽轮机是火力发电厂的核心设备,其运行的稳定性和可靠性直接影响着火力发电厂的安全性和经济性。汽轮机转子质量不平衡是造成汽轮机运行故障最主要的原因之一,会造成机组内部动静之间的碰摩、汽封和油封机构损坏、轴承损伤、转子弯曲等一系列的安全隐患,严重时则会造成停机事故。所以研究汽轮机轮盘质量不平衡对振动响应产生的影响有着重要意义。论文基于WS-ZHT3多功能转子实验台,建立了质量不平衡转子模型,通过改变轮盘不平衡质量大小、两不平衡质量相对于轮盘形心所呈角度、不平衡质量径向位置和轮盘偏置量,对振动响应进行实验测量,分析了不同工况对转子振动响应的影响。本文主要研究内容及结果如下:（1）对在转轴中点位置的轮盘进行三点试重法单面动平衡实验,在轮盘对应角度添加平衡质量后,通过伯德图法进行单点和双点不平衡质量加重实验。结果表明:临界转速随不平衡质量增大而减小,临界转速下的振幅（最大振幅）和各个转速下的振幅随不平衡质量增大而增大;两个不平衡质量相对于轮盘形心所呈夹角越小,临界转速越小,振幅越大,两个不平衡质量相对于轮盘形心所呈夹角越大,临界转速越大,振幅越小。（2）通过改变轮盘不平衡质量径向位置,用伯德图法、频谱分析法和轴心轨迹法分别对转子各个工况下的振动响应进行实验测量,以保证实验数据的准确性,并引入灵敏度数学定义,分析了临界转速对不平衡质量径向位置改变量和对不平衡质量占轮盘质量百分比改变量的灵敏度。结果表明:不平衡质量在轮盘上的径向位置一定时,转子临界转速随着不平衡质量的增加而减小;不平衡质量占轮盘质量百分比一定时,不平衡质量在轮盘上的径向位置距离轮盘形心越远,转子临界转速越小;转子临界转速受轮盘不平衡质量改变量的影响效果远大于受不平衡质量径向位置改变量的影响效果。（3）分析了火电厂转子由不平衡质量引起的振动案例,针对案例中在不同测点位置添加试重的动平衡处理方法展开实验研究。对处于不同轴向位置的同一轮盘进行三点试重法单面动平衡实验和单点不平衡质量加重实验,并基于转子实验台的各个工况进行了理论计算和有限元分析,将理论和实验结果对比分析。结果表明:在三点试重法单面动平衡实验中,轮盘偏置量越大,轮盘需要添加的平衡质量越小,在对应平衡角度上添加对应的平衡质量并不能完全消除轮盘的不平衡量,偏置量越大,实验测得的临界转速与理论计算和有限元分析结果误差越大;同向涡动下的临界转速与反向涡动下的临界转速之间的差值随着轮盘偏置量的增大而增大;轮盘偏置量越大,不平衡质量对临界转速的影响越大。