El uso de aire comprimido como fuente alternativa de energía limpia requiere un expansor de aire para extraer trabajo. Se ha propuesto un nuevo diseño, conocido como el mecanismo de palas giratorias, en un esfuerzo por desarrollar máquinas rotativas de alta eficiencia. Este documento proporciona un análisis en profundidad al incluir las características de vibración del expansor de aire de palas giratorias para evaluar el par de salida en estado estacionario. Primero se deriva un modelo genérico para describir la vibración rotacional de las palas giratorias y posteriormente se modifica para describir el prototipo probado. Las mediciones muestran que el par de salida es bimodal; surgiendo de un espacio de tolerancia entre la pala y su ranura durante la fabricación. Este efecto se encontró menos pronunciado a altas velocidades de operación. Se encontró que el modelo está en buena concordancia con los pares de salida medidos. Un análisis adicional con el modelo validado mostró que extraer trabajo del eje del cilindro resultaría en un mejor rendimiento.