玉米不但在我国，在世界都有非常广泛的种植，产量居世界首位。玉米是重要的粮食作物、优质饲料和工业原料。玉米种子质量是决定玉米产量的重要因素，玉米种子的加工质量玉米产业发展的重要保障和关键指标。 脱粒作为加工过程中的一个关键环节，直接决定了玉米种子的破损程度。种子玉米在脱粒过程中如果发生籽粒机械损伤，不仅为后续的储存、运输和生产会带来严重的影响，同时会影响玉米种子的发芽率。然而，就我国种子玉米脱粒研究现状来说，缺乏专用的种子玉米脱粒机，再者，随着我国玉米种植业机械化水平的不断提高，降低种子玉米在脱粒过程中的机械损伤具有越来越重要得意义，尤其是对玉米种子质量要求较高的精准农业的发展。 本文结合种子玉米的生物学特性，对玉米籽粒力学特性和玉米整体的脱粒特性进行了较全面的试验研究：通过籽粒剪切试验、压力试验，玉米穗整体的挤压试验、冲击试验，分析了造成种子玉米损伤的多种因素：组成成分、受力位置、含水率、品种等。在此基础上，提出了定向喂入、差速脱粒的种子玉米脱粒原理。并对5TYZ-1型种子玉米脱粒机进行了总体方案设计，通过机器性能试验对5TYZ-1型种子玉米脱粒机的主要参数进行了优选。本文研究方法和主要结论如下： (1)从剪切损伤和压力损伤两方面研究种子玉米籽粒的力学特性。当含水率、受力部位和品种不同时，比较籽粒剪切破损力和压力破损值大小，得到不同受力部位的F-t曲线，并观察损伤裂纹，分析损伤规律。 (2)通过种子玉米穗挤压试验和冲击试验研究玉米穗整体的脱粒特性。做出了玉米穗挤压时的F-t曲线，观察玉米穗在挤压时的不同变形阶段状态，看到玉米穗在挤压时经历了弹性变形、穗轴撕裂和迅速卸载的三个阶段。 通过垂直玉米穗轴线和平行玉米穗轴线两种施力方式，对玉米穗的不同部位进行冲击试验，分析了不同冲击部位和冲击方式对种子玉米籽粒破损率的影响。从试验角度验证了定向喂入是有效降低种子玉米脱粒损伤的方法。 (3)本论文提出了一种定向喂入、差速脱粒的5TYZ-1型种子玉米脱粒机的总体设计方案，对该脱粒机的主要结构参数进行了设计分析：由螺旋的极限转速经验公式确定了直辊的转速n的最大值为421r/min；凭借前期种子玉米籽粒压力损伤试验得到的最小压力破损值，由动量定理推导出了螺旋辊的转速n的最大值为270r/min；通过理论与试验，设计直辊和螺旋辊的长度为820mm，直径为168mm；依据种子玉米籽粒的宽度设计上筛方形筛格的边长为12mm，籽粒回收板的方形格尺寸为4mm；并对种子玉米穗及籽粒在脱粒过程中的受力状态进行了分析。 (4)通过机器性能试验，确定了本机最适合的种子玉米籽粒含水率在15.5％～17.5％内，直辊转速最大值为421r/min，喂入量在1.3～1.5kg/s时，破碎率和未脱净率较优。