由于圆筒造球机滚筒的转动是由开式齿轮副来传递，其载荷大，工作环境恶劣，工作时间长（24小时不间断工作），极易出现各种故障引起异常振动。要想对机械故障做出准确诊断必须预先掌握各种故障的特征，以下首先对几种典型故障特征进行分析。
在各种齿轮故障诊断方法中，以振动检测为基础的齿轮故障诊断方法具有测量简便、实时性强等优点。通过测量齿轮运行过程中所产生的振动信号，作为故障诊断的重要信息来源，是一种理想的齿轮传动状态的在线运行监测手段。
振动检测和故障诊断的关键是怎样从复杂的振动信号中提取和分离与齿轮故障特征有关的微弱信息。目前研究和应用的振动检测与故障诊断的方法可以分为以下几类：时域法、频域法、倒频谱分析、包络分析以及小波分析方法等旧。傅立叶时域分析，即直接对振动时域信号的时间历程进行分析，特别是当信号中含有谐波信号、周期信号或短脉冲信号时更为有效。直接观察时域波形可以看出周期、谐波和脉冲等，利用波形分析可直接识别共振现象和拍频现象。在状态监测和故障诊断的过程中，我们常常会直接利用振动时域信号进行分析并给出结果，这是最简单且最直接的方法，特别是当信号中明显含有简谐成分、周期成分或瞬时脉冲成分时更为有效。振动时域波形是一条时间历程的波动曲线，根据测量所用传感器类型的不同，曲线的幅值可代表位移、速度或加速度川。
傅立叶频域分析分析法的原理是，机器振动信号大都是多种激励信号合成的复杂信号，可以分解为一系列谐波分量（频率成分），对于线性系统，各谐波分量代表着相应频率激励力，对应着系统的某些特征频率。对振动信号进行傅立叶变换可以分析和计算出振动能量在频率轴上的分布，通过对振动能量集中的频率分析可以判断故障起因。频谱分析是在频域中对原信号分布情况的描述，通常能够提供比时域波形更加直观的特征信息。因此频谱（包括功率谱和幅值谱等）被广泛用作故障诊断的依据。
圆筒造球机属于重载机械，长期的运行会造成滚筒的变形，也会引起振动。此时造球机的托轮和筒体之间相当于一个凸轮结构。
在实际工作中常常运用类比法进行齿轮故障简易诊断，如图3-9所示，G1，G2分别表示单级增速齿轮箱的两个齿轮，①、②、③、④表示其4个轴承。在4个轴承座上分别用加速度传感器测量其振动均方根值，并画出柱状图。
如图（a）所示，4个轴承的振动值差异很小，且均在允许范围内，表示齿轮、各轴承均正常；如图（b）所示，若4个轴承中某一个振动值明显高于其他三个，则表明该轴承可能出现了故障。如图（c）所示，若4个轴承的振动值差异很小，且均已超标，则表明齿轮出现了异常。
