滚动轴承是设备传动系统的关键部件,滚动轴承的无故障运行对保障设备安全运行至关重要,因此滚动轴承是设备故障诊断重点关注的对象。然而以往滚动轴承故障诊断技术方法研究,瞄准的主要是连续旋转轴承,鲜有涉及非整周运转轴承（或摆动轴承）。非整周运转轴承广泛应用于航天发射塔回转系统、风力发电机变桨和偏航系统、隧道掘进机和塔式起重机的转臂等。特殊的低速往复运动模式使得非整周运转轴承的故障信号不具有周期性,一定时间内损伤冲击发生的次数少,故障信号微弱,诊断难度大。为此,本文在非整周运转轴承故障建模的基础上,开展非整周运转轴承故障信号分离与诊断特征提取方法研究,主要研究内容包括:（1）分析了非整周运转轴承损伤冲击序列相位,通过整周运转轴承和非整周运转轴承损伤响应的对比分析,建立了非整周运转轴承的故障仿真模型,为后续研究提供理论依据和仿真验证数据。（2）提出了非整周运转轴承故障包络信号的分离方法,该方法能够根据摆动周期分离故障包络信号,并利用仿真信号验证了该方法的有效性,为接下来开展故障增强检测方法研究奠定了基础。（3）提出了一种基于分离信号自相关总体平均的非整周运转轴承故障信号增强检测方法。仿真验证了该方法能够有效提取非整周运转轴承的故障特征,快速识别出非整周运转轴承的故障特征信号。（4）开展了非整周运转轴承故障模拟实验,利用实测信号对文章所提出的故障信号分离和增强检测特征提取方法进行验证。上述研究工作可以为非整周运转轴承的状态监控和故障诊断提供技术基础。