В 60-е гг. расширились исследования по теории, методам расчёта, проектирования и эксплуатации машин-автоматов (С. И. Артоболевский, И. И. Капустин, Г. А. Шаумян). Проведена их классификация по признакам, связанным с числом потоков информации и путями их использования; методы теории машин-автоматов связаны с общими методами теории автоматического управления. Для обширного класса автоматов, оснащенных цифровыми системами управления, А. Е. Кобринским созданы программы их работы, методы и средства обработки исходной и дополнит. текущей информации, разработаны вопросы расчёта и проектирования самонастраивающихся систем. С 50-х гг. решаются задачи синтеза автоматов, имеющих оптимальные параметры, с помощью ЭВМ (С. А. Черкудинов и др.). В 70-х гг. ведутся работы по системам машин автоматического действия, роботам-манипуляторам, шагающим машинам, динамике машин с несколькими степенями свободы, машинам с переменной массой звеньев, вибрационного действия (И. И. Артоболевский, А. Е. Кобринский, А. П. Бессонов и др.).
Ведущими институтами в области теории машин и механизмов являются Государственный НИИ машиноведения, Институт геотехнической механики (УССР), Грузинский политехнический институт, Институт механики машин и полимерных материалов (Грузинская ССР), Каунасский политехнический институт, Ленинградский оптико-механический институт, Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта, Челябинский политехнический институт и др. Координацию работ осуществляют Научные советы по теории машин и систем машин и по теории и принципам устройства роботов и манипуляторов. Советские учёные участвуют в Международных конгрессах по теории машин и механизмов. Президентом Международной федерации по теории машин и механизмов в 1969—75 был И. И. Артоболевский. См. также Машин и механизмов теория, Динамика машин и механизмов, Кинематика механизмов.
Теория расчёта машин. Русские учёные и инженеры, работавшие в 19 — начале 20 вв., значительно обогатили теорию и практику расчёта и конструирования машин. Например, Н. Е. Жуковским исследована работа упругого ремня на шкивах, рассмотрено распределение сил между витками резьбы, им же совместно с
С. А. Чаплыгиным решена одна из важнейших гидродинамических задач в приложении к подшипникам скольжения. Быстро развивалась теория расчёта машин после Октябрьской революции 1917. В этой области в 10—20-х гг. работали учёные МВТУ (А. И. Сидоров, П. К. Худяков), многих других вузов и научно-исследовательских организаций. В 30—40-х гг. созданы методы расчётов валов и осей на выносливость, учитывающие переменность режима работы, статические и усталостные характеристики материалов, концентрацию напряжений, масштабный фактор, упрочнение поверхности (С. В. Серенсен). В начале 40-х гг. А. И. Петрусевичем, В. Н. Кудрявцевым и др. разработаны теория и принципы расчёта эвольвентных зубчатых зацеплений, основные теоретические положения для расчёта цилиндрических передач внешнего и внутреннего зацепления, конических, гипоидных и червячных передач. В 50-е гг. М. Л. Новиковым было предложено кругловинтовое зацепление. В инженерной практике с 60-х гг. применяются теоретические расчёты динамических нагрузок, учитывающие точность изготовления передач, характер нагружения и другие параметры (Государственный НИИ машиноведения). В 40—50-е гг. было положено начало работам по контактно-гидродинамической теории смазки. В частности, решена изотермическая контактно-гидродинамическая задача для линейного контакта. В 30—50-е гг. разработаны основы теории и расчёта ремённых передач на тяговую способность, бесступенчатых передач (В. Н. Беляев, Д. Н. Решетов). В 40—50-е гг. получила дальнейшее развитие теория расчёта соединений: исследованы прочность элементов резьбовых соединений при статических и циклических нагружениях (И. А. Биргер). В 50—60-е гг. созданы гидроприводы на мощность 100—150 квт. Значит. развитие в 40—70-е гг. получили теория и расчёт пружин и упругих звеньев (Е. П. Попов, С. Д. Пономарев). В 70-х гг. создаются уточнённые методы расчёта гидродинамических, гидростатических, газовых опор скольжения, тормозов (Государственный НИИ машиноведения, МВТУ), исследуется износ зубчатых колёс методом меченых атомов (Рижский политехнический институт). Изучается несущая способность масляных слоев между деталями машин, катящимися со скольжением (Государственный НИИ машиноведения, Киевский институт гражданской авиации, Одесский политехнический институт). Крупные работы ведутся также в Московском станкоинструментальном институте, Экспериментальном НИИ металлорежущих станков, Центральный НИИ технологии машиностроения, ленинградских политехническом, механическом, кораблестроительном и других институтах. См. также Детали машин.
Проблемы прочности. Некоторые важные проблемы теории прочности были исследованы русскими учёными в дореволюционный период: Н. Е. Жуковским (расчёт распределения усилий в резьбовых соединениях), А. Н. Крыловым (действие силовых импульсов на упругие системы), Н. Г. Бубновым (строительная механика тонкостенных конструкций), С. П. Тимошенко (прикладная теория упругости), В. Л. Кирпичёвым, М. В. Воропаевым (усталость конструкционных материалов) и др.
После 1917 развёртываются исследования проблем прочности на базе вновь организованных институтов — Физико-технический в Ленинграде (критерии хрупкого разрушения материалов, остаточные напряжения и измерения деформаций), Института технической механики АН УССР в Киеве (усталость и динамическая прочность механических конструкций), Центрального аэрогидродинамического института (прочность высоконагруженных конструкций) и др.
В 30-е гг. в расчётах на прочность стали применять хорошо разработанные методы строительной механики, позволяющие определить статические усилия в упругих системах машин, узлов и конструкций.
Большую роль в создании методов определения полей напряжений сыграли исследования П. Ф. Попковича, Г. В. Колосова и Н. И. Мусхелишвили, явившиеся основой решения важнейших проблем предельного состояния и механики разрушения. В частности, использование конформного отображения позволило решить ряд новых задач о концентрации напряжений около отверстий и в прессовых соединениях, а также плоских и объёмных задач при расчёте элементов машин.
Благодаря работам Н. С. Стрелецкого, А. А. Гвоздева и др. (30-е гг.), С. Д. Пономарева (50—60-е гг.) и др. широкое распространение получил метод расчёта прочности по предельным нагрузкам на основе строит. механики с учётом возможных полей скоростей и допустимых полей напряжений. В дальнейшем важный вклад в исследование предельного состояния применительно к задачам прочности внесли В. В. Соколовский, А. А. Ильюшин (40-е гг.), Ю. Н. Работнов (50-е гг.), Л. М. Качанов, Н. Н. Малинин (50—60-е гг.) и др. В частности, исследования Работнова оказали большое влияние на дальнейшее развитие прикладных методов расчёта напряжённых состояний и прочности при неупругих деформациях. В 50—60-е гг. широкое применение получили методы исследования полей деформаций и напряжений (Н. И. Пригоровский и др.), тензометрии (М. Л. Дайчик, Г. Х. Хуршудов) и др. Усовершенствование метода конечных разностей и развитие метода конечных элементов позволили разработать схему решения аналогичных задач не только в упругой, но и в пластической области, в том числе при ползучести (Д. В. Вайнберг, А. Г. Угодчиков и др.). Реализация расчётов по этим схемам особенно эффективна с применением ЭВМ.
Выполнены значительные работы по механическим закономерностям хрупкого разрушения (А. Ф. Иоффе, 20-е гг.; Н. Н. Давиденков и др., 30-е гг.; Я. Б. Фридман, Б. А. Дроздовский, 50—60-е гг., и др.).
В области усталостной прочности были проведены обширные экспериментальные работы и созданы практические способы расчёта на прочность при циклически изменяющихся напряжениях. Важное значение в этой области имели построение стохастических моделей процесса усталости (Н. Н. Афанасьев, 40-е гг., В. В. Болотин и др., 60-е гг.), разработка методов расчёта на прочность (С. В. Серенсен, В. П. Когаев и др., 50—60-е гг.) и изучение проблемы малоциклового разрушения (в 40-е гг.— Н. И. Марин, в последующие годы — Серенсен, В. В. Новожилов и др.). Для проверки циклического деформирования и критериев разрушения разработаны экспериментальные методы исследования полей деформаций с помощью сеток (Н. А. Махутов), оптически активных покрытий (Р. М. Шнейдерович и В. В. Ларионов), муара (Шнейдерович и О. А. Левин). Уточнены критерии усталостного разрушения в связи с типом напряжённого состояния. Возможность значит. увеличения прочности в местах концентрации напряжений поверхностным наклёпом и термической обработкой показана в 40—50-х гг. Н. П. Щаповым, И. В. Кудрявцевым и др.
