针对因转子支撑刚性存在差异导致振动矢量受传感器安装角度的影响，进而使得动平衡效果存在差异的问题，将测点正交方向上两传感器采集得到的时域数据基于Hilbert变换进行转子振动信号的正反进动分量的分离，并采用互相关法提取正进动分量的幅值和相位，从而实现转子不平衡矢量的测算。基于所提方法通过数值仿真和实验分析对不同转子进行分析验证，仿真结果表明基于所提方法采用多平面多转速动平衡后，平衡转速范围内轴承支承位置残余振动低于使用单方向传感器动平衡后的残余振动；挠性转子实验结果表明采用所提方法进行动平衡后，临界转速下残余振动低于使用单方向传感器动平衡后的残余振动；刚性转子实验结果表明采用所提方法进行动平衡并除去慢滚动矢量的影响后，实验转子测点位置以不平衡为主的振动幅值至少下降54.17%，而单X和单Y方向测点分别进行动平衡后相应测点幅值下降37.50%和33.33%。综上可知，本文方法可提高动平衡精度，具有一定的工程应用价值。