轧机振动问题为世界范围内的技术难题,随着对轧制生产速度和产品质量要求的提升,板带轧机的振动问题也日益突出。振动的发生不仅会影响轧制产品的表面质量,而且频繁的振动还会加速轧制设备零部件的磨损,从而降低轧制设备的使用寿命。轧辊轴承是轧钢机工作机座中的重要旋转部件。和一般用途的轴承相比,轧辊轴承工作负荷大、运转速度差别大、工作环境恶劣,因而在生产中,往往容易发生多种形式的故障,进而引发轧机发生振动,最终影响到产品质量。因此,研究轧辊轴承故障下的轧机振动特性就显得尤为重要。本文将三种轴承故障形式的模型嵌入到四辊轧机的垂直振动模型中,研究了分别考虑工作辊轴承外滚道单点故障、内滚道单点故障以及内外滚道复合故障的影响下两自由度和三自由度板带轧机垂直振动模型的振动特性。采用某厂1780热连轧机粗轧机实际参数,通过MATLAB软件数值仿真分析了不同工作辊转速以及不同程度工作辊轴承内外滚道的故障下轧机工作辊的垂直振动特性,研究发现,在不同严重程度的故障下,随着工作辊转速的变化,轧机不仅会发生主共振,还会多次发生由故障频率以及工作辊旋转基频激发的超谐波共振这样的非线性振动行为,且对于不同严重程度的故障,不同工作辊转速下轧机共振行为中最剧烈的共振形式也不同,这些发现为进一步从理论上弄清工作辊轴承多种故障形式对轧机垂直振动的影响提供理论基础。本论文的主要研究内容包括以下几点:（1）建立了考虑工作辊轴承外滚道单点故障的两自由度板带轧机垂直振动模型,仿真研究了工作辊轴承外滚道单点椭圆故障区的面积大小以及故障频率对轧机垂直振动特性的影响。（2）建立了考虑工作辊轴承内滚道单点故障的三自由度板带轧机垂直振动模型,研究了工作辊轴承内滚道单点椭圆故障区的面积大小以及故障频率对轧机垂直振动特性的影响。（3）建立了考虑工作辊轴承内外滚道复合故障的三自由度板带轧机垂直振动模型,其中内滚道为单点封闭椭圆凹坑故障,外滚道为局部下陷凹坑故障,仿真研究了两种故障形式复合状态下不同故障严重程度以及故障频率对轧机垂直振动特性的影响。