Calcularea forţei de dezechilibru
F = mω2r
unde F = forţa de dezechilibru
m = masa
r = raza
ω= viteza unghiulară, ω= 2πυ , unde υ este frecvenţa de rotaţie în Hz
Frecvenţa unghiulară reprezintă o generalizare a vitezei unghiulare pentru fenomene periodice.
De aici reiese că forţa este proporţională cu distanţa faţă de centrul de rotaţie şi pătratul vitezei.
Un rotor care conţine o greutate de dezechilibru nu se poate compara întocmai cu un corp compact suspendat de tavan cu resorturi. În cazul corpului compact, centrul de greutate al sistemului este centrul corpului în sine, pe când centrul de greutate al unui rotor dezechilibrat se situează în afara masei de dezechilibru, în apropierea axei de rotaţie a rotorului.
Dacă structura în discuţie este rezemată pe rulmenţi, iar întreg sistemul este infinit rigid, mişcarea centrului de rotaţie este limitată şi forţa centripetă care rezultă datorită masei de dezechilibru se poate determina cu formula de mai sus. Această forţă este suportată de către rulmenţi.
Acum, să luăm în considerare o maşină ipotetică, suspendată pe reazeme elastice (arcuri).
În aceste condiţii, axul arborelui nu mai este constrâns, şi rotorul se va roti în jurul centrului său de greutate. Forţa dezvoltată la 1×RPM pe rulmenţi va fi foarte mică, deoarece este necesară numai pentru a accelera rulmenţii la amplitudinea menţionată mai sus. Dublul amplitudinii vibraţiei măsurate pe rulmenţi va fi egală cu dublul distanţei dintre centrul de greutate şi axul rotorului.
În plus, amplitudinea vibraţiilor de pe lagăre este constantă, indiferent de turaţia rotorului, cu condiţia ca aceasta să fie mai mare decât frecvenţa proprie a ansamblului rotor - reazem elastic. Se va observa că amplitudinea vibraţiilor nu are nicio legătură cu formula forţei centripete de mai sus.
La viteze mult sub frecvenţa proprie, sistemul va fi declarat ca având "elasticitate controlată", şi formula forţei centripete rămâne valabilă. Turaţiile care depăşesc frecvenţa proprie se încadrează în zona de "masă controlată", unde amplitudinea este constantă şi forţele care acţionează pe lagăre nu sunt uşor predictibile, fiind dependentă de masa echivalentă a lagărelor şi reazemelor.
Dezechilibru static Dezechilibru de cuplu
La dezechilibrul pur, fie el static sau dinamic, amplitudinea vibraţiei în axial la 1× şi 2× este scăzută.