矫直作为中厚板生产线上的重要工序，对中厚板的最终产品质量有极大的影响，因而实现这一作用的中厚板矫直机的工作特性就显得极为重要。本文从机械振动的角度出发，通过探讨矫直机辊系的发展历程中出现的各类辊系的振动特性，针对中厚板生产中矫直机常出现的非材质缺陷引起的矫直辊断辊、轴承碎裂、万向联轴节断裂等问题，运用动力学和运动学的方法，对矫直机辊系进行理论分析及求解，模态仿真分析以及运行状态监测技术的研究，分析了辊系中各辊振动对矫直机运动特性和矫直效果的影响。进而通过仿真研究论证了辊系交错支撑方式的整体优势，并提供了矫直机辊系故障成因分析方法。本文根据国内外中厚板生产线上辊式矫直机的发展及研究现状，着重介绍了辊系发展历程中出现的各类辊系，结合时常出现的中厚板矫直机非材质缺陷引发故障的现象，以现有的振动理论、矫直和矫直机设计理论为理论支撑，确立扭转振动和辊系双向挠曲振动作为本课题研究的目标。分析了传动系统的扭转振动特性，提出了扭转测试的测试方法并设计实现了相应的测试系统。应用Euler-Bernoulli梁模型方法和Timoshenko梁模型方法，列写出不同类型辊系的振动方程，并分别就自由振动、受迫振动进行分析求解，得出辊系自由振动方程的固有频率，结合测试系统预期测试结果和理论推导出的受迫振动方程组，可得到其特定解，即可得到工作辊任意时刻任意位置处的运动状态。以某厂3800mm中厚板矫直机为依据，计算各种力能参数，并进行建模和模态分析，获取各类辊系的各阶振动模态及振动幅值。通过对仿真结果的分析，直观的了解不同辊系振动的剧烈程度并衡量振动对矫直效果和矫直辊性能的影响。最终得到以下结论：矫直机辊系存在振动，振动的剧烈程度，足以影响矫直精度；交错辊系综合振动特性优于其他辊系；非材质缺陷引起的矫直辊断辊与振动模态存在相关性。