El sistema de rotores de los motores de aviación a menudo está compuesto por múltiples rotores conectados por un embrague. Debido a errores de fabricación y ensamblaje, hay un desalineamiento del embrague, que incluye el desalineamiento paralelo y el desalineamiento angular. Este desalineamiento produce un par adicional en el funcionamiento del sistema, lo que lleva a un aumento anormal en su oscilación, causando fricción entre el estator y el rotor. La colisión por fricción representa un gran daño para la seguridad y estabilidad del motor aeroespacial. Se establece el modelo analítico del sistema de rotores con desalineación y fallos por fricción, y se investiga la influencia de la velocidad de rotación, la desalineación y la fricción en las características no lineales del rotor. Considerando la fuerza de contacto no lineal de Hertz y el juego del rodamiento, se construye el modelo del rodamiento inter-ejes; se tienen en cuenta los desalineamientos paralelo y angular del embrague para analizar la frecuencia característica de los fallos. Para aumentar la relación empuje-peso de los motores de aviación, a menudo se adopta el eje hueco, y también se investiga el efecto del grosor de la pared del eje en la vibración no lineal del sistema. Es innovador estudiar el mecanismo de transferencia del grosor de la pared a las respuestas vibracionales no lineales de la estructura general. El resultado indica que, con el aumento del grosor de la pared del eje, la segunda velocidad crítica de rotación aumenta, mientras que la primera velocidad crítica de rotación permanece casi sin cambios. Se obtienen las frecuencias características para el sistema de tres rotores con fallos de acoplamiento. A pesar de la intuición, el desalineamiento paralelo puede inhibir la vibración por colisión de fricción hasta cierto punto. La investigación tiene importantes valores de referencia para el reconocimiento de fallos y la optimización estructural del sistema de tres rotores.