造成透平膨脹機振動過大的原因很多，主要有以下幾個方面：
1)轉子的動平衡不良。轉子在出廠前是做過嚴格的動平衡試驗的，其重心偏移值和不平衡質量控制在允許范圍內。但是，在運轉過程中如果工作輪的葉片有磨損，或者在葉輪內有雜質凍結，這時將破壞轉子的動平衡，由此引起過大的振動。
2)轉子的共振。當我們在一塊木板上行走時，木板會發生振動。對任何一個彈性物體來說，在受到一個短暫的外力作用時，都會產生這種現象。對固定的物體來說，都有一定的振動頻率(每分鐘振動的次數)，叫固有自振頻率。這個自振頻率與物體的支承方式、尺寸大小、材料的彈性等因素有關。對一定的膨脹機轉子，它也有固定的自振頻率。
如果外界加給物體的力是周期性的，并且這個外力的頻率與物體的自振頻率相同，則振動會不斷加劇，這種現象稱為“共振”。對于旋轉式機械，當轉子在旋轉時，由于轉子的彈性變形，相當于不斷給轉子加一個周期性的外力，這個外力的頻率與轉子的轉速有關。如果轉子的轉速與轉子的自振頻率相同，則振動將加劇，這個轉速稱作“臨界轉速”。在設計時，轉子的轉速應遠離臨界轉速，以免產生共振現象。
如果設計不當，工作轉速與實際臨界轉速相近，則轉子振動會很嚴重，使膨脹機無法正常工作。因此，由共振造成的膨脹機振動，往往是在試運轉時就會發生，并且，隨著轉速的變化，振動的幅度變化較大。對這種情況，只有修改設計，例如加粗轉軸直徑，縮短軸的長度及懸臂長度，減小懸臂軸上零件的質量等，以改變其自振頻率，使它遠離工作轉速。
3)油膜振動。目前，透平膨脹機多數采用滑動軸承。它是靠軸在旋轉時，軸頸與軸承之間形成油楔。油楔中的油將軸微微抬起，并在軸頸和軸承之間形成油膜，使軸頸與軸承互不接觸，不致產生干摩擦。因此，隨著軸頸的轉動，有一層油膜跟著旋轉。但是，間隙的變化，使油膜的厚度發生周期性的變化，會引起所謂“油膜漩渦振動”。油膜被破壞，則會產生機械摩擦，造成燒瓦，甚至引起密封損壞。
油膜振動的振幅與軸承間隙有關。如果軸承間隙過大，振幅就會增大。另外還與懸臂長度及轉子質量有關。因此，在安裝時應注意保證安裝間隙。
4)膨脹機內出現液體。當膨脹機內溫度過低而出現氣體液化時，液體被甩至葉輪外緣，溫度升高，又急劇氣化，會使間隙壓力大幅度波動，造成膨脹機振動。
5)制動風機喘振。對于風機制動的透平膨脹機，當風門關得過小時，風機的工作點可能進入喘振區，造成風機工作不穩定而產生振動。這種振動比較容易判斷，也容易消除。
6)潤滑油系統故障。例如潤滑油溫度過低，黏性過大；油不干凈或混入水分；油壓過低，造成潤滑油不足等原因均可能造成膨脹機的振動。
在實際操作中，應根據產生振動的大小、時間長短以及各種有關工況進行綜合分析處理。