针对云南咖啡初加工设备废水污染严重的问题,本文以开发高效、低成本的无水加工机械设备为目标,通过对三种咖啡鲜果的物理特性研究提取基础参数,以挤压、摩擦脱皮的原理对脱皮装置和关键部件进行设计,最终设计出一种具有在不使用水资源的条件下能够实现脱皮功能的咖啡鲜果无水脱皮机,并通过单因素、正交实验,确定脱皮率高、破损率低的最佳参数组合,可为咖啡初加工设备等提供参考。主要结论如下:（1）通过对咖啡鲜果的物理特性研究,对三种咖啡鲜果的外形尺寸及质量进行测量和称重,并对三种咖啡鲜果的球度进行计算,得到球度为0.91、0.84、0.85,确定鲜果外形为椭球状,为鲜果的受力分析奠定基础。通过对三种咖啡鲜果的含水率进行测定,得到含水率区间分别为54.81%～61.07%、62.25%～68.91%、55.964%～63.38%,确定了机械加工的含水率范围。（2）通过对咖啡鲜果在脱皮过程中的受力进行分析,得到了咖啡鲜果顺利进入脱皮装置的条件为:＞（咖啡鲜果进入脱皮装置的位置角度大于咖啡鲜果与脱皮装置间的摩擦角）,同时需满足≥18.99mm（为脱皮辊到摩擦盘之间的距离）。确定了咖啡鲜果在脱皮装置中能完成横向及纵向的脱皮工作的条件为:≤8.01mm（为鱼鳞齿到摩擦盘之间的最小距离）。（3）利用Auto CAD、Solid Works软件对离心甩盘、摩擦盘、脱皮辊、下料槽等部件进行设计,利用ANSYS软件对各部件进行静力结构和模态分析,确定了关键部件及整机的受力及结构强度满足需求。通过对电机及带传动进行选型,确定了电机为西门子1LE0系列,型号为1LE0001-1BC22-1AA4的三相异步电机,带传动选择A型v带传动,根数2根。（4）对样机试制并进行脱皮性能试验,通过单因素试验,分析各单因素对脱皮率及破损率的影响,结果表明:机器转速为800r/min,含水率为60%,喂料量为100kg/h下对小粒种咖啡的脱皮影响最为显著且含水率低,最佳脱皮效果顺序为小粒种咖啡鲜果（29）黄波邦（29）中粒种,此时小粒种脱皮率为94%、破损率为1.28%;以100kg/h为标准,将喂料口分成2/3、1/2、1/3进行实验,在脱皮转速为800r/min,含水率为60%条件下进行试验,得到小粒种咖啡鲜果的脱皮效果最为理想,脱皮率为90%、破损率为1.1%;转速为800r/min下,取晾晒三天含水率为54.8、56、62.3%的咖啡鲜果进行试验,得到最佳脱皮效果顺序为中粒种（29）黄波邦（29）小粒种,其中中粒种咖啡含水率为62.3%时,脱皮率为90%、破损率为0.9%。通过正交试验进行分析,结果表明:对于脱皮率而言,喂料量对脱皮率影响显著,含水率对脱皮率有一定影响。对于破损率而言,含水率对破损率的影响显著,喂料量对破损率有一定影响,通过对极差和方差进行分析,确定了最佳参数组合为A1B3C3,即脱皮品种为小粒种咖啡,喂入量为800kg/h,含水率为62.3%时为最佳理想组合,样机试验的脱皮率为92.02%,破损率为1.83%。