为解决瞬时角速度信号（instantaneous angular speed，简称IAS）中轴承故障特征微弱的难题，提出一种自适应多周期微分均值（adaptive multi-period differential mean，简称AMPDM）方法。首先，基于微分技术不受幅值干扰的优势，结合多周期均值的累积特性，提出一种多周期微分均值技术对IAS信号中轴承故障特征进行增强，进而抑制编码器安装误差、IAS估计误差和测量噪声等干扰分量；其次，采用一种改进诊断特征（improved diagnosis feature， 简称IDF）指标评估在不同周期数K下增强信号中包含轴承故障信息的丰富性，并确定IDF值最大时对应的优化周期数K_op；最后，通过包络阶次谱分析揭示轴承故障特征。仿真和实验结果表明，AMPDM技术可有效增强IAS信号中轴承故障特征，并与可调整多点优化最小熵反卷积、倒谱预白化和快速谱相关3种算法对比，验证了所提方法的优势和有效性。