针对往复机构结构复杂、激励源多且运行速度不稳定导致测试信号存在非平稳特征的问题,提出一种基于广义相位信息的往复机械系统故障诊断方法。以某选定机件的工作周期为参照相位基准,统一标定各零部件的工作状态信号,利用广义相位差反映各零部件的运动顺序特征。通过某典型往复机构摆臂系统的喘行故障诊断实例,验证该方法的有效性。