表2-1所列的11類振動，如果就每一類振動故障範圍而言，又可分為激振力和支承動剛度兩個故障原因。因此當振動增大時，如何肯定和排除其中一個故障原因，是將發生的振動分類之後進行具體診斷需要做的第一步工作。
激振力和支承動剛，從直觀來看，這是一個甚為簡單的振動常識，但在機組振動故障診斷中卻經過了一段較長的認識過程，開始只從激振為的故障原因去尋找，但是引起振動的許多激振力，例如轉子不平衡力、電磁激振力、轉子徑向剛性不對稱引起參數振動中的慣性力、汽流衝擊力等，在運行的機組上始終是存在的，如何測定這些激振力、評定這些激振力容許標準及解決這些問題都遇到了困難，為此才注意到軸承座動剛度。經一段時間的研究，不僅查明了影響軸承座動剛度的困素，而且找到了影響動剛度的因素的檢測和診斷方法，由此才促使振動故障診斷採用正向推理。下面詳細介紹激振力和支承動剛度的關係及檢測、診斷方法。
2.3.1 振幅與激振力和支承動剛度的關係
在線性系統中，部件呈現的振幅與作用在部件上的激振力成正比，與它的動剛度成反比，可用下式表示：
A=Р/Κd
式中A---振幅；P---激振力；Κd---部件動剛度。
Κd=ΚC/μ
部件靜剛度又稱剛度係數，它是表示部件產生單位位移（變形）所需的靜力；動剛度是表示部件產生單位振幅（位移）所需的交變力。
由公式（2-2）可見：軸承座動剛度與其靜剛度成正比，而與動態放大係數成反比；當ω=ωn時，若忽略系統阻尼，即μ=∞ ，即使靜剛度很大，動剛度Κd也為0。由公式（2-1）可見：在不大的激振力作用下，軸承將會產生很大的振動，這種現象稱作共振。
共振又分為支撐系統共振和系統部件共振兩種，前者是激振力通過支撐系統輸入振動系統，當支撐系統自振頻率與激振力頻率符合是而產生的一種共振，例如軸承某一方向自振頻率與激振力頻率相符的共振；後者是振動系統內某一部件自振動頻率與激振力相符而產生的共振，例如轉子臨界轉速、氣缸、大直徑管路、發電機和勵磁機靜子某一方向子振動頻率與激振力頻率相符。這兩種共振是軸承振動增大的機理不同，前者是由於支撐動剛度降低，在激振力一定時，使振幅增大；後者是由於部件共振，使振動慣性力增大並作用於軸承或基礎，這是在支撐動剛度不變的情況下，由於激振力增大而使其振幅增大。在機組振動中這兩種共振都會發生，本節主要討論的是前一種共振。
2.3.2承座動剛度檢測方法
為了採用正向推理診斷振動故障，在激振力和支撐動剛度兩類故障中，首先應肯定或排除其中一個。大量現場實踐證明，檢測軸承座動剛度是一種簡單而有效的方法，通過進一步觀察發現並由公式（2-2）可見，軸承座動剛度除與靜剛度和共振放大因素有關外，還與動態下其連接剛度直接有關，下面具體介紹影響動剛度的三個因素的檢測和診斷方法。
2.3.2.1連接剛度
轉子的支撐系統一般有軸承蓋、軸承座、基礎台板、基礎橫樑等部件組合而成，這些部件連接的緊密程度，直接影響這部件剛度。部件之間連接緊密程度對剛度的影響，稱連接剛度。
檢查部件連接緊密程度傳統的方法由檢查連接螺絲預緊力、連接部件之間的間隙等方法，但這些檢測方法不僅手續麻煩，而且不能檢測動態下連接的緊密程度。
通過總結大量現場振動測試結果得到，採用檢測連接部件之間差別振動，是檢查連接部件動態下連接緊密程度簡單而有效的方法。所謂差別振動，是指兩個相鄰的連接部件振幅的差值。差別振動值本身已說明兩個相鄰的連接部件之間在動態下產生了相對位移量，這種微小的位移將顯著地降低部件的動剛度，但在靜態下連接部件之間並無間隙存在，而且連接螺絲預緊力往往也正常。
對於一般的軸承座來說，在同一軸向位置（如圖2-1所示），測點上下標高差在100mm以內的兩個連接部件，在連接緊圍固的情況下，其差別振動應小於2μm；滑動面之間正常的差別振動應小於5μm；對於發電機后軸承座與台板之間有絕緣墊者，其差別振動應小於7μm。當兩個相鄰部件差別振動明顯大於這些數值時，即可判定軸承座連接剛度不足。差別振動愈大，故障愈為嚴重。在測量軸承各點振動時，除測量垂直振幅和相位外，必要時對該點水平和軸向振動也應測量；在測量時若發現差別振動異常，必須複測一遍；只有兩次測量結果基本一致，才能認為數據可靠。
造成轉子支承系統連接部件之間差別振動過大的主要原因有。
1. 連接螺絲鬆動
由於檢修或安裝時疏忽，軸承蓋、軸承座、基礎台板等連接螺絲部分沒有擰緊或預緊力不夠。由連接部件之間差別振動值，直接可以看出是哪一個連接螺絲沒有擰緊。
2. 軸承座與台板接觸不良
由於軸承座或台板的變形及修刮不良，發電機后軸承座與台板之間的絕緣墊過多或太厚、不平整等原因，即使在各個連接螺絲都擰緊的情況下，仍不能達到要求的連接剛度，在動態下仍存在顯著的差別振動。
3. 基礎台板與基礎接觸不良
造成基礎台板與基礎接觸不良的原因有：
1. 二次灌漿質量不高。其中包括未充實和水泥標號較低。
2. 基礎台板墊鐵走動。這種現象主要是由於二次灌漿質量不好、台板墊鐵間距過大、吃力不均、墊鐵之間及與台板之間未焊牢，在過大軸承振動作用下，使墊鐵發生走動。
3. 基礎墊鐵過高。這種現象對軸承座垂直方向動剛度影響不大，但顯著地降低了軸承座水平和軸向動剛度，而且往往在較大軸向振動作用下，使軸承座台板二次灌漿松裂。其動剛度進一步降低，形成惡性循環。為此在安裝時台板墊鐵高度不要超過80mm。
4. 軸承座漏油。由於汽輪機油浸入二次灌漿，使其強度顯著降低，在振動作用下不緊使二次灌漿松裂，而且使二次灌漿與台板分離，振動進一步擴大。
5. 軸承座振動過大。不論是垂直、水平和軸向振動過大，都可以使基礎二次灌漿松裂，使軸承座振動擴大，二次灌漿松裂加劇。
6. 基礎台板墊鐵氧化。造成台板和墊 鐵氧化的主要原因，是由於在嚴寒的冬季施工時，為了防凍，在二次灌漿中加入過量的食鹽，機組運行后二次灌漿中的氯化鈉與鐵氧化，首先生成Fe3O4 ,體積增大，使台板和基礎分離，而後進一步氧化成Fe2O3，在振動作用下形成紅色粉末，造成台板與基礎騰空，台板與基礎之間的連接剛度顯著降低。
2.3.2.2共振
在共振轉速附近，部件振幅和轉速的關係，是由振動系統阻尼和激振力決定的，座落在水泥基礎上的軸承座要比座落在鋼結構的基礎上的阻尼大得多，因此在同樣激振力作用下，前者振幅要比後者小得多，而且鋼結構的基礎振動自由度比水泥基礎多得多，因此升速過程中帶有鋼結構基礎的機組，會出現多個支承系統共振轉速，對水泥基礎的大多數機組來說，其支承系統自振頻率均高於轉子工作頻率，因此在升速過程中會出現共振，這種支承系統的共振轉速，在一些資料和某些製造廠的說明書中，被稱作軸系臨界轉速，這是一種誤解，另外這種提法與軸系真正臨界轉速相混淆，不利於機組安全運行。
判斷轉子支承系統是否存在共振，有下列兩種方法。
1. 轉速試驗和降低其激振力
當改變轉速，軸承振幅無明顯變化時，即可排除共振的存在。如轉速升高，軸承振幅明顯升高，則有三種可能：一是支承系統存在共振；二是隨著轉速升高，作用在軸瓦上的激振力也隨之增大；三是周圍部件存在共振。對於后一種情況，通過對這些部件振動進一步測試，可判明振動形式，如懷疑係統部件共振，且提高其自振頻率工作量不大，例如簡單加支撐，可首先採用避共振進行試驗；若改變自振頻率有困難，則不論是由支撐系統存在共振還是轉速升高后激振力增大所致，首先應從降低激振力力手。這是因為實際機組即使判明存在共振，改變這些部件自振頻率避開共振，往往是困難的，最消振還得從降低激振力入手。由多台組消振經驗證明，不論轉子支承系統存在共振，還是系統部件共振，例如汽缸、勵磁機靜子的共振，使軸承某一方向振動過大，採用降低激振力的辦法后，這些共振部件和軸承的振幅，都達到了良好水平。
2. 軸承頂部振幅和基礎振幅之比
如軸承座座落在基礎上 ，產生共振時，不僅其振幅與轉速明顯有關，而且軸承座頂部振幅與基礎也很接近，甚至基礎振幅比軸承振幅還要大，因此國外有資料指出，軸承頂部振幅與基礎振幅之比小於1.5-2.0時，表明支承系統存在共振。從現場測試結果來看，若是支承系統存在明顯的共振，其比值應接近於1。
轉子支承系統還有一種共振形成，即軸承座座落在排汽缸上發生共振，在目前國內投運的大機組中為數不少，這種共振採用軸承頂部振幅與基礎振幅之比的方法還不能判斷。對這種支承系統可採用下列方法進行判斷：
i. 轉速試驗。觀察軸承振幅與轉速的關係。判斷方法見前述。
ii. 轉軸相對振動與軸承振動之比。正常的機組轉軸相對振動大於該方向的軸承振動，其比值一般為2-3倍，或更高。當轉子支承系統存大共振或軸承動剛度嚴重不足時，轉軸相對振動與軸承振動接近，甚至小於軸承振動。
iii. 激振試驗，直接測定其動剛度。
iv. 加重試驗，測定其不平衡響應。后兩種方法的具體步驟見2.3.2.3。
2.3.2.3 結構剛度
軸承座的結構剛度是由其外形、壁厚、材料和支承基礎的靜剛度決定的，若要對軸承座結構剛度作出較確切的診斷；可採用下列方法：
1.激振試驗
測定軸承座動剛度的激振有兩種方法：一種是電磁激振；另一種是偏心激振。前者激振力一般較小，而且不易生根固定，因此在測定軸承座動剛度中應用較少。偏心激振是由直流電機帶動一個主動偏心輪以及主動輪同步旋轉的從動偏心輪，調整兩個偏心輪相對嚙合位置，可以使它垂直或水平（橫向和軸向）單方向激振；改變偏心距和偏心質量，在一定的轉速下即可改變激振力；改變轉速，即可改變激振力的頻率和激振力大小。軸承動剛度Kd由下式求得
Kd=2P/A
P=mrω2
式中A-激振時測得該方向的軸承振幅（峰峰值）
P-激振力；
m-偏心質量；
r-偏心距；
ω-偏心輪的圓頻率。
軸承座正常的動剛度值為1×107-3×107N/cm；對於座落在排汽缸上的軸承其垂直方向動剛度一般明顯偏低，數值為0.5×107-1×107N/cm；當支承系統存在共振時，在共振轉速下其動剛度一般會降低一個數量級，如圖2-2曲線2。
當獲得軸承座動剛度數值之後，即可對其動剛度正常與否作出診斷。若動剛度明顯偏低，在排除連接剛度不足和共振影響之後，即可斷定動剛度不足是由結構剛度不足引起的。
2.加重試驗
檢測軸承座動剛度還有一種較簡單的方法，是在其附近的轉子上加重，測定其不平衡響應ɑ值。加重平面應靠近該並在轉軸剛度較大的部位加重，例如聯軸器上或轉子其他部位，以免與轉子不平衡響應過高相混淆。ɑ值的含義和計算方法，見第三章第三節。
若在轉子主跨內加重，對於大機組來說，建議不要採用單側加重，因為轉子工作轉速已遠離轉子第一臨界轉速。單側加重產生的主要是一階平衡，在工作轉速下這種不平衡的ɑ值很小，不能有效地反映軸承座動剛度大小，建議加二階不平衡；對於汽輪機高壓轉子無法在轉主跨內加二階不平衡時，除可在聯軸器上加重外，還可以在末級葉輪上加重。
一般下常的機組在聯軸器和轉子主跨內加重的ɑ值，如表2-2所示。
表2-2所以採用原半徑下ɑ值，主要考慮使不同容量機組轉子重量與加重半徑相對應，由現場測試結果統計來看，當軸承動剛度和轉子不平衡響應正常時，不同容量的機組的ɑ值基本相近，由此可以近似採用相同標準衡量。
採用上述方法加重求得的ɑ值，如比表2-2相應數值明顯偏高，則可認為軸承動剛度偏低，在排除連接剛度不足和影響之後，雖然沒有取得動剛度具體數值，但可以作出軸承座結構剛度偏低的肯定診斷。
2.3.3 現場實用的軸承座動剛度診斷方法
由上述診斷軸承座動剛度的方法可知，若要對軸承座結構剛度作出確切診斷，須做激振試驗；但如果只需對其動剛度和結構度作出定性診斷，則可採用現場易行的在轉子上加重的試驗。但由進一步研究得出，現場運行的機組無須對軸承座結構剛度進行診斷，原因如下。
2.3.3.1 與同型機組運行狀況的比較
若同型機組在其他電廠運行時振動普遍不大，說明該型機組軸承座動剛度正常；若該型機組運行中振動普遍較大，從已做的工作中應能查明這種形式機組振動過大的原因和振動性質，若是普通強迫振動，則要進一步分析是轉子不平衡響應過高還是軸承座動剛度偏低；若不是普通強迫振動，則與軸承結構剛度無關。
2.3.3.2 直觀判斷
由類似的機組或同等容量的機組結構比較，可大致判斷該座在某一方向結構剛度是否正常。
2.3.3.3 運行機組增大結構剛度十分困難
對軸承座結構剛度低作出了明確的診斷，雖可以為機組今後改進設計提供依據，但從現場消振來說，增加其結構剛度是十分困難的，而只能從降低激振力入手，所以從現場實用診斷來說，無須進一步查明軸承座結構剛度。
基於上述三點理由，在實際機組振動故障診斷中，當振動屬於普通強迫振動時，排除了連接剛度不足和共振影響之後，即可作出引起振動故障原因是激振力過大的診斷。這種診斷雖不十分嚴密，卻有實用價值。
通過進一步研究證明，在診斷表2-1所列的11類振動時，無須每一類都檢測軸承連接剛度，因為對於一台振動正常的機組，雖然可能存在這種或那種激振力，但是這些激振力中最大的是轉子不平衡力，而且總是作用在軸承座上。表2-1指出，它將激起普通強迫振動，因此如軸瓦上呈現的普通強迫振動分量不大則證明軸承座連接剛度、結構剛度正常，也無法共振存在，所以當振動過大時，從實用診斷來說，僅對普通強迫振動才有必要檢測連接剛度和共振影響。而對其他10類振動，只要關部件共振影響即可。因為這些部件有可能會產生非基頻共振，當排除共振影響之後，即可作出引起振動的故障原因是激振力過大的診斷。
