谷子作为我国的古老作物,一直是我国北方几千年来的主要作物,享有中华民族哺育作物的美誉。由于谷子种植大都分布在边远山区,目前大都采用传统的生产方式,需要投入大量的人力和时间,且劳动强度大,生产效率低,已不适应现代农业生产的要求。因此,谷子机械化生产设备逐渐受到广大农场及农民的青睐。在研究现有的脱粒装置结构和工作原理的基础上,应用农业机械设计原理、三维软件、仿真软件等手段,对5TG-0.2型谷子脱粒机结构进行设计,并通过MATLAB/Simulink和有限元软件对5TG-0.2型谷子脱粒机进行了分析。主要包括：(1)轴流式复合脱粒滚筒装置,利用农业机械设计手册结合国内外相关经验,选用了适合谷子脱粒的圆锥-圆柱复合型脱粒滚筒,不仅在结构上有所创新,更提高了脱净率。(2)离心凤机振动筛清选装置,首先,对振动筛曲柄-连杆机构进行运动学分析,确定了振动筛曲柄-连杆机构的尺寸,应用MATLAB/Simulink软件绘制出各杆的角速度图、角加速度图,通过仿真结果分析,确定了振动筛机构,使脱粒过程中的功率损耗减小、振动筛的清选效果增强,从而满足正常工作的要求；其次,对振动筛曲柄-连杆机构进行动力学分析,确定了振动筛曲柄-连杆机构的力学性能参数；最后,对其连杆进行了力学性能分析。(3)对5TG-0.2型谷子脱粒机钉齿和机架进行了有限元分析,脱粒钉齿的静力学分析可以判断钉齿结构的强度是否符合设计要求,本文从位移和等效应力两个参数进行分析,分析结果表明钉齿结构合理,满足实际工作要求。脱粒钉齿最大变形为8.6016e-2mn,最大应力为25.121Mpa。机架的模态分析为后续进行的分析打下了坚实的基础。