水果分级机是水果采后处理的主要作业机械，其中分级是核心，其工作性能对水果分级精度有决定性的影响。以提高水果分级精度为目的，对影响水果分级的结构因素和工作条件因素进行试验研究，找出影响分级精度的主要因素及影响趋势，研究分级机对类球形水果的分级机理，选择出较优工作参数，为水果分级机的结构设计提供一定的理论依据。 利用5BF-3型辊带水果分级机为试验设备，以类球形水果柑橘为对象，应用四因子二次回归通用旋转组合设计方法，对影响柑橘分级精度的结构和工作参数进行了物理样机试验研究，并且采用数理统计方法建立了各试验因素与分级精度之间的数学回归模型。然后，采用动力学分析和仿真研究方法，探讨了试验因素对柑橘分级的影响趋势和影响机理，并得出正确分级时，在能下落的分级区域内柑橘质心的X方向位移与水果输送带速度、上一分级区域对应的分级木辊轴的轴段直径、水果输送带与水平面的倾角以及柑橘的尺寸半径的条件关系。最后，优化试验因素值，获得因素优组合为：人工拣选阶段的输送链速度45mm／s，水果输送带速度275mm／s，分级木辊轴转速90r／min，水果输送带的摩擦系数0.45。分析结果表明：输送链速度和分级木棍轴转速对分级精度影响大，输送链速度与水果输送带速度、输送链速度与分级木棍轴转速的交互作用高度显著。在各因素较优组合下，分级精度大于96％。