Большое значение в теории машин и механизмов имеет проблема регулирования установившегося и неустановившегося движений. За последние годы были проведены большие работы по общей теории регулирования и устойчивости движения механических и электрических систем и по инженерным методам регулирования паровых турбин, гидротурбин, автопилотов, винтов изменяемого шага, авиадвигателей и т. д.
В связи с развитием точного приборостроения и производства счетнорешающих машин и устройств особое значение приобрели вопросы точности механизмов. Теория точности механизмов начала разрабатываться в ЦНИИТМАШ, Институте машиноведения АН СССР, Московском высшем техническом училище и в других научных и учебных учреждениях. В настоящее время полностью разрешены основные вопросы теории точности положений звеньев и уже начата разработка вопросов точности скоростей и ускорений звеньев.
В области приборостроения и строительства новых счетнорешающих машин Советский Союз в некоторых случаях занимает ведущее место в мире. Советскими учеными были созданы новые математические машины механического и электрического типа для непрерывного действия. Кроме того, широко были развиты работы в области создания методов решения различных математических задач на современных простейших счетнорешающих машинах.
В Советском Союзе впервые в мире разработана общая теория построения машин-автоматов. Советскими учеными были значительно развиты общие методы расчета производительности автоматических машин и линий и методы анализа сложных машин-автоматов, а также указаны пути построения современных автоматически действующих машин.
Большие работы проведены советскими учеными по уточнению существующих и созданию новых методов расчета деталей машин на прочность и износ. Современные машины характеризуются быстроходностью и наличием значительных динамических нагрузок. Поэтому резко возросло значение уточненного метода расчета деталей машин, обеспечивающего максимальное снижение веса последних. Облегчение веса деталей машин диктуется не только соображениями экономии металла, но также и стремлением возможного уменьшения динамических нагрузок, зависящих от веса деталей.
В дореволюционной России вследствие слабого развития машиностроения вопросам расчета деталец машин уделялось сравнительно мало внимания. Применявшиеся в то время в России и за границей методы расчета деталей машин базировались преимущественно на различных эмпирических зависимостях, установленных для типовых деталей, и на таблицах допускаемых напряжений для основных машиностроительных материалов, составленных еще в 80-х годах прошлого столетия. Динамические нагрузки, действующие на детали, учитывались лишь при помощи введения соответствующих коэффициентов, а использование металла в конструкции основывалось на упрощенном представлении о его прочности по данным испытаний при статической нагрузке.
Необходимо было с значительно большей точностью определять действующие силы, напряжения в расчетном сечении, механические свойства металла в напряженном состоянии.
Крупные работы советских ученых по теории упругости послужили основой для понимания влияния формы детали на распределение напряжений, и с этой точки зрения они оказали большую помощь в создании нового, уточненного метода расчета деталей машин.
Однако при непосредственном применении методов теории упругости к расчету деталей машин сложной формы и притом деталей, подверженных повторным нагрузкам, часто получаются преувеличенные значения напряжений (преувеличенные значения коэффициентов концентрации напряжений). Это обусловливается тем, что теория упругости не учитывает характера действующей нагрузки (переменные нагрузки, быстрота нагружения), не учитывает неоднородности металла и тех его-изменений, которые имеют место в процессе нагружения детали в наиболее напряженных точках. При нагружении детали в местах, соответствующих повышенным значениям напряжения, в металле возникают напряжения, лежащие за пределами упругости данного металла.
В соответствии с этим советскими учеными проведена большая работа по теории пластичности металлов, что обеспечило хорошую базу для создания более точных методов расчета.
Из новых методов расчета, разработанных в Советском Союзе, следует отметить расчет на усталость (циклическая вязкость) с учетом асимметрии цикла, сложных напряжений, наличия концентрации напряжений и т. п. Без этих расчетов было бы трудно конструировать и создавать современные быстроходные машины. Однако не только быстроходность характеризует современные машины. Высокие температуры службы отдельных деталей также характерны для современных машин. Поэтому наряду с развитием методов расчета деталей на усталость широкое развитие получили также и методы расчета деталей на ползучесть и релаксацию при высоких температурах. Без этих новых методов расчета было бы трудно сейчас конструировать и создавать современные газовые турбины, паровые котлы и паровые турбины высоких параметров пара, реактивные двигатели и т. д.