Кафедра теории механизмов и машин санкт-Петербургского государственного политехнического университета

(к 100-летию механико-машиностроительного факультета)

И

Ближайшими помощниками В.Л. Кирпичёва, проводившими под его руководством практические занятия (упражнения), были: Л.В. Ассур, А.К. Зайцев, Б.Э. Классен, Н.А. Рынин, А.А. Радциг. В.Л. Кирпичёв тщательно и подолгу работал над своими лекциями; широко использовал примеры из инженерной практики, всевозможные демонстрационные средства. Неудивительно, что нередко Большая физическая аудитория, где он читал свои лекции, не могла вместить всех желающих его послушать. Его лекции, по отзывам слушателей, были верхом совершенства, отличались простотой и изяществом стиля.

За годы работы в Санкт-Петербургском политехническом институте В.Л. Кирпичёв организовал ряд лабораторий по прикладной механике, а также по исследованию трения и смазочных материалов для машин.

Профессор В.Л. Кирпичёв был основателем и руководителем научно-технического кружка преподавателей политехнического института, куда входил в качестве его заместителя профессор И.В. Мещерский и учёный секретарь К.Э. Рерих. Результатом творческого общения с коллегами и учениками стало рождение весьма оригинальной книги «Беседы о механике», изданной в 1907 году (последнее, 5-е издание вышло в свет в 1951 году). Книга стала настольной для всех интересующихся теоретической и прикладной механикой.

Много сил и энергии В.Л. Кирпичёв отдал организации механического отделения Санкт-Петербургского политехнического института. Он возглавил комиссию по выработке плана преподавания на этом отделении, которое было открыто в 1907 году. Позже механическое отделение стало называться механико-машиностроительным факультетом.

После смерти В.Л. Кирпичёва лекции по прикладной механике читали профессора А.А. Радциг (на механических отделениях), Л.В. Ассур, а затем профессора Д.П. Рузский, А.К. Зайцев и Б.Г. Харитонович.

В
Л.В. Ассур

В Санкт-Петербургском политехническом институте Л.В. Ассур с 1908 г. стал вести упражнения по теоретической механике под руководством И.В. Мещерского. Осенью 1908 года В.Л. Кирпичёв поручил Л.В. Ассуру руководство упражнениями по теории механизмов. Одну за другой Л.В. Ассур опубликовал работы: «Аналоги ускорений и их применение к динамическому расчёту плоских стержневых систем» (на неё ссылается Н.Е. Жуковский в своём замечательном исследовании «Сведение динамических задач о кинематической цепи к задачам о рычаге»), «Основные свойства аналогов ускорений в аналитическом изложении» (эта работа имеет принципиальное значение для общей теории механизмов с несколькими степенями свободы). В 1915 г. Л.В. Ассур начал читать курс теории механизмов. Тогда же он издал свой главный труд – «Исследование плоских стержневых механизмов с низшими парами с точки зрения их структуры и классификации». Н.Е. Жуковский в отзыве на эту работу писал: «Автор предлагает рассматривать всякий механизм как кривошип, на который последовательно наращиваются нормальные цепи путем соединения шарнирных концов поводков нормальной цепи с различными точками механизмов.». Работа Л.В. Ассура поставлена наравне с работами П.Л. Чебышева, Ф. Рело и П.О. Сомова, каждой из которых открывались новые страницы в теории структуры механизмов. Статически определимые кинематические цепи с нулевой подвижностью до сих пор называют структурными группами Ассура.

В
А.А. Радциг
20-х годах на преподавательскую работу пришли молодые инженеры – воспитанники политехнического института: А.П. Иванов, Е.Г. Кротов, К.К. Перцев. Член-корреспондент АН СССР профессор Александр Александрович Радциг (1869 – 1941) многие годы читал лекции по прикладной механике. Он был избран профессором Санкт-Петербургского политехнического института в 1909 году. Его учебник «Прикладная механика» пользовался широким успехом и выдержал несколько изданий. Длительное время он выбирался деканом механического отделения (1909 – 1920, 1925 – 1930). В 1933 году А.А. Радциг был избран членом-корреспондентом АН СССР.

Летом 1930 года было произведено слияние кафедр прикладной механики двух институтов: политехнического и технологического. Примерно тогда же оформилось современное название кафедры «Теория механизмов и машин», последовавшее за появлением названия соответствующей научной и учебной дисциплины. К 1930 году многие из прикладных отраслей общей механики (строительная механика, сопротивление материалов, теория упругости, гидравлика, гидродинамика, аэростатика, аэродинамика) уже представляли собой самостоятельные дисциплины, поэтому называть науку о механизмах и машинах прикладной механикой было нецелесообразно. В связи с этим по рекомендации академика И.И. Артоболевского дисциплине, связанной с учением о механизмах и машинах, было присвоено название «Теория механизмов и машин». Это название прижилось и стало международным (позже появилась международная федерация по теории механизмов и машин IFToMM, журнал «Mechanism and Machine Theory», учебники «Theory of machines and mechanisms» и т.д.).

Из технологического института на кафедру ТММ политехнического института перешли: Н.И. Колчин, А.А. Бажин и С.В. Вяхирев. Заведующим кафедрой стал Хрисанф Фёдорович Кетов (1887 – 1948). Он умело организовал работу на кафедре и в короткий промежуток времени сумел создать большой работоспособный коллектив (до 20 человек), привлекая в качестве ассистентов работников промышленности, некоторые из которых впоследствии стали видными инженерами (О.А. Пыж и Л.А. Аркин с Кировского завода, В.Ф. Гладких с завода ПТО им. С.М. Кирова).

К
Х.Ф. Кетов

В 1932 году кафедра приняла активное участие в работе Ленинградского филиала Союзстанкоинструмента по исследованию и технологии изготовления сложного зуборезного инструмента – долбяка Феллоу для постановки его производства на отечественных инструментальных заводах. Кафедрой был выполнен ряд работ по теории долбяков и станков, связанных с их изготовлением. В частности, была обоснована возможность шлифования модульных долбяков на американских зубошлифовальных станках, запроектированных для обработки долбяков с зубьями.

В период так называемого лабораторно-группового метода преподавания перед кафедрой возникла задача создания пособия для обучения студентов лабораторно-групповым методом. Заведующим кафедрой А.К. Зайцевым эта работа была поручена Н.И.Колчину, который в течение 1932-1934 гг. подготовил издание четырех выпусков методического пособия под названием «Прикладная механика в заданиях». Материал в этом пособии излагался в виде отдельных глав, представляющих законченные (насколько это позволял объём издания) темы, логически между собой увязанные и построенные по общему плану: теоретическая часть, технические приложения, примеры и задачи, вопросы для самопроверки.

После возвращения на кафедру профессор Х.Ф. Кетов продолжал интенсивно работать над научными проблемами кафедры, в частности, над вопросом создания системы коррегирования, обеспечивающей получение сменного ряда зубчатых колес, при нарезании нормативным инструментом по методу смещения. Позднее эта работа вылилась в монографию «Эвольвентное зацепление». В этот период Х.Ф. Кетов консультировал Кировский завод по вопросу применения модифицированных циклоидальных червячных фрез для нарезания колес турбинных редукторов. Эти фрезы обеспечивали так называемое одностороннее циклоидальное зацепление, в котором на одном колесе остается только профиль головки, а на другом – профиль ножки, и таким образом обеспечивается выпукло-вогнутое зацепление. Это на много лет предвосхитило так называемое зацепление Новикова, открытое в 1956 г.

В 1935 г. Х.Ф. Кетов организовал в системе научно-технического общества ЛОНИТОМАШ¹ зуборезный комитет. Практически все известные учёные, работавшие в то время в области зацеплений и передач, прошли через комитет, получили поддержку и принципиальную оценку своих достижений. Именно в комитете доложил о своих первых работах по теории зацепления Н.И. Колчин.

В сентябре 1944 г. Х.Ф. Кетов был назначен на должность декана механико-машиностроительного факультета, а несколько позднее, по совместительству – заведующего кафедрой «Машины-автоматы и полуавтоматы». В 1946 г. руководил работой Механической секции Ленинградского дома ученых им. М.Горького.

Методическая работа на кафедре ТММ, начатая в начале 30-х годов Н.И. Колчиным выпуском «Прикладной механики в заданиях», продолжалась. Так, в 1937 году издательством ОНТИ был выпущен учебник Д.С. Зернова, Х.Ф. Кетова, С.В. Вяхирева и Н.И. Колчина «Прикладная механика». Позднее, в 1939 году издательством Машгиз был выпущен учебник Х.Ф. Кетова и Н.И. Колчина уже под новым названием дисциплины – «Теория механизмов и машин».

Продолжалась на кафедре и дальнейшая разработка вопросов аналитической теории зацепления. Профессором Н.И. Колчиным была решена задача применения аналитической теории зацеплений к исследованию совершенно неизученного с теоретической стороны зацепления червячной передачи с осями валов, перекрещивающихся под углом, не равным 90^○.

Результаты исследования общего случая червячного зацепления дали возможность кафедре рассмотреть как частный случай этого зацепления – зацепление червяка с рейкой и, в частности, решить задачу о профиле «архимедовой рейки». Другой важный результат исследования общего случая червячного зацепления представляет решение вопроса о профилировании пальцевых и дисковых фрез для нарезания винтовых поверхностей, а также решение вопроса о процессе профилирования зубьев цилиндрических зубчатых колёс, нарезаемых по методу Пфаутера без привлечения понятия об инструментальной рейке, отвечающей основному червяку фрезы.

П

Значительным вкладом в теорию механизмов и машин явилось создание Н.И. Колчиным совместно с Х.Ф. Кетовым учебника «Теория механизмов и машин» (1939 г.). Отличием его является полнота представленных разделов, включая структуру, кинематику и динамику механизмов. Этот учебник в то время являлся базовым для всех отечественных втузов и на многие годы определил направленность ТММ как учебной дисциплины, а по отдельным разделам не потерял своего значения до настоящего времени.

Творческий диапазон научных изысканий Н.И. Колчина был необычайно широк, однако механика машин являлась главным направлением его научно-педагогической деятельности. Научные интересы Н.И. Колчина в эти годы активно смещаются в сторону геометрии и кинематики пространственных зубчатых зацеплений, что подтверждается значительным количеством публикаций на эту тему. Продолжая развивать научное направление по аналитическим методам расчёта плоских и пространственных зубчатых зацеплений, он не мог оставить без внимания и другие области теории механизмов и машин, такие, как системная классификация механизмов, анализ и синтез рычажных и кулачковых механизмов, динамика машин, трение в механизмах и многие другие.

Поскольку научная деятельность Н.И. Колчина неразрывно связана с педагогической, его труды имеют специфическую особенность: они написаны предельно чётким и ясным языком, рассчитанным на понимание студентами. Это свидетельствует о ярком таланте Н.И. Колчина как педагога высшей школы. Труд под названием «Механика машин» (ч. 1-4) появился в 1948-1952 годах под редакцией профессора А.К. Зайцева, которому принадлежат фундаментальные работы по трению в механизмах. Последняя, пятая часть этой книги вышла в 1957 году. Появление книги «Механика машин» имело большое значение для последующего развития прикладной науки о машинах. Студенты, проявлявшие значительный интерес к механике машин, нашли в этом поистине энциклопедическом труде те идеи, которые определили их собственное научное направление в дальнейшем. Книга получила высокую оценку со стороны инженеров КБ и НИИ и стала действительно настольной книгой инженера-механика. По глубине проработки и широте охвата рассмотренных в ней задач механики ей нет равных. Само название «Механика машин» представляется исключительно ёмким и информационно-содержательным. Важно отметить, что каждая из частей, хотя и является частью целого, но представляет собой законченное замкнутое изложение комплекса проблем.

Работа над «Механикой машин» не прекращалась Н.И. Колчиным в последующие годы. В переработанном и дополненном виде книга переиздавались в 1961-63 годах, а ещё через десять лет в 1972 году вышло её третье издание. Эта поистине титаническая работа, занявшая более двух десятилетий, не считалась самим Н.И. Колчиным законченной. Он строил планы коренной переработки «Механики машин» с учётом полученных к тому времени новейших достижений в трении, динамике механизмов и динамике машинных агрегатов.

Н.И. Колчин был заслуженным деятелем науки и техники РСФСР (1961 г.), награждён двумя орденами Ленина (1954 г. и 1969 г.) и многими медалями. Он подготовил свыше 50 кандидатов наук, его учениками являются более десяти докторов наук.

В
Ф.Л. Литвин
1947-1963 годах на кафедре работал профессор Файдор Львович Литвин (р. в 1914 г.). В 1937-м году при работе над дипломным проектом в политехническом институте он познакомился с Х.Ф. Кетовым, который пригласил его работать учёным секретарём зуборезного комитета. В это же время началась научная деятельность Ф.Л. Литвина. К моменту поступления на кафедру ТММ в политехнический институт в 1947 году Ф.Л. Литвин уже отслужил в армии, защитил кандидатскую диссертацию (1944 г.) и работал в Военно-Воздушной Инженерной Академии у профессора М.В. Семёнова. В Ленинградском политехническом институте Ф.Л. Литвин защитил докторскую диссертацию (1954 г.) и проработал 17 лет (с 1957 года – профессором). Ранние работы Ф.Л. Литвина посвящены анализу зацеплений в винтовых передачах и шевинг-процессе, а затем он интенсивно занимался анализом и синтезом зацеплений в передачах с некруглыми колесами. Известность среди исследователей и специалистов принесло ему опубликование монографий: «Методы расчёта при изготовлении и контроле зубчатых изделий» (совместно с Н.И. Колчиным, 1953 г.) и «Некруглые зубчатые колеса» (1956 г.).

Но основной заслугой Ф.Л. Литвина следует считать его работы по общей теории зубчатых зацеплений, в которых ему удалось предугадать тенденции развития аналитической теории зацеплений и создать методы анализа и синтеза, адекватные возможностям современной вычислительной техники. Частично результаты этих работ были опубликованы в первом издании монографии «Теория зубчатых зацеплений» (1960 г.), но наиболее полное отражение они нашли во втором, существенно переработанном и расширенном издании монографии, опубликованном в 1968 году. Это последнее издание до сих пор сохранило свою актуальность в качестве энциклопедии методов и результатов исследований. Отличительной особенностью научных работ Ф.Л. Литвина всегда была и остаётся ярко выраженная их практическая направленность.

Профессор Ф.Л. Литвин длительное время был научным руководителем Ленинградского филиала семинара по теории механизмов и машин при Доме учёных им. М.Горького АН СССР. За время работы в Советском Союзе он подготовил 48 кандидатов наук, а одному из его аспирантов при защите диссертации была сразу присуждена учёная степень доктора наук. Среди учеников Ф.Л. Литвина, работающих в странах СНГ, пять докторов наук.

В 1963 году Ф.Л. Литвин был избран по конкурсу заведующим кафедрой «Теория механизмов и деталей приборов» и перешёл на работу в Ленинградский институт точной механики и оптики. В 1978 году переехал в США, где до 2005 года проработал профессором Иллинойского университета (Чикаго) и одновременно – директором и научным руководителем Лаборатории зубчатых зацеплений, где подготовил 75 Ph. D. студентов (аналог кандидатам наук). В 2001 году он был признан «человеком года» Иллинойского университета.

Ф.Л. Литвин – автор более 290 научных работ, 10 монографий, 25 изобретений, из них 3 – патенты США. В 2004 году в Кембридже вышло второе издание его книги «Gear Geometry and Applied Theory» (в соавторстве с А. Фуэнтесом), в которой продолжаются и развиваются идеи, заложенные в давней монографии «Теория зубчатых зацеплений».

С 1965 года наряду с традиционными работами в области зубчатых зацеплений на кафедре появились работы в области прикладной динамики машин, в частности, в направлении создания метрологических и испытательных стендов для воспроизведения ускорений, а также по системам виброзащиты прецизионного оборудования. Работы этого направления возглавил профессор Г.А. Смирнов. В выполнении этих работ принимают участие также кафедры «Автоматы» (механико-машиностроительный факультет), «Системы автоматического управления» (факультет технической кибернетики), «Электрические машины» (электромеханический факультет), «Механика и процессы управления» (физико-механический факультет). Эта комплексная тематика включает в себя широкий круг вопросов, связанных с динамическими и точностными исследованиями машин и механизмов.

Георгий Алексеевич Смирнов

Заслуженный профессор СПбГПУ Г.А. Смирнов более двадцати лет был членом президиума научно-методического совета по ТММ при министерстве высшего образования. С 1978 по 1991 год был председателем секции «Теория механизмов и машин» при Ленинградском доме учёных им. М. Горького АН СССР.

В
Г.А. Смирнов
1960-х годах Г.А. Смирнов впервые в СССР начал научные исследования, направленные на создание инженерного оснащения для метрологической градуировки сверхточных навигационных систем, в основе которых использовались акселерометры различных типов. В начале 1970-х годов при тесном сотрудничестве с ВНИИМ им. Д.И. Менделеева под руководством и при участии Г.А. Смирнова были разработаны и изготовлены две уникальные центробежные установки, которые являются Государственным эталоном единицы постоянного ускорения и низкочастотного гармонического ускорения. В этих работах принимали участие сотрудники кафедры ТММ В.И. Каразин, В.И. Лебедев, Я.Н. Джинджиба, С.П. Филиппов, В.С. Снегов, О.М. Беляев, А.В. Фролова, Н.Ф. Утехин, а также сотрудники кафедры начертательной геометрии и черчения (сейчас – ПГиД). В рабочую бригаду, созданную Г.А. Смирновым для выполнения этих работ, включенных в планы Совета Министров СССР, входили также сотрудники электромеханического факультета (впоследствии ФТК). Комплекс работ по созданию прецизионных градуировочных центрифуг был удостоен медали на ВДНХ СССР в 1985 году. Научная школа Г.А. Смирнова получила дальнейшее развитие в работах группы сотрудников кафедры под руководством профессора В.И. Каразина.

Два научных направления, параллельно развивающиеся на кафедре в 1970-1980-х годах, обусловили появление большого количества аспирантов. Под руководством Г.А. Смирнова работали и успешно защитили кандидатские диссертации В.И. Каразин, И.Б. Филипов, А. Пашов (НРБ), Ю.А. Семёнов, Н.С. Семёнова, А.Н. Евграфов, Г.П. Голованов, Г.Н. Петров, Л.М. Ображей и др. В области зубчатых зацеплений под руководством профессоров К.И. Гуляева и Б.П. Тимофеева защитились Б.А. Черный, М. Бояринцева, Н. Флусов, И. Резанцева, Д. Абазин, Н.И. Дундин, С.Ю. Кислов, Е.В. Хахалина, Е. Никитин и др.

Г.А. Смирнов создавал атмосферу максимального благоприятствования творческому развитию и научному росту аспирантов и сотрудников. Аспиранты из Вьетнама, Болгарии, Кореи, Сирии, Китая, Ирака успешно защищали кандидатские, а иногда и докторские диссертации, внося вклад в развитие науки в период интенсивного развития вычислительной техники как эффективного инструмента для исследователей.

Вместе с тем развитие машиностроения потребовало переосмысления содержания традиционного учебного курса теории механизмов и машин. В 1976 году Г.А. Смирнов пригласил для работы на кафедре профессора М.З. Коловского – известного специалиста в области механики машин. По поручению Г.А. Смирнова проф. М.З. Коловский начал работу по коренной переработке курса ТММ. В конце 1980-х годов Г.А. Смирнов собрал коллектив учёных ленинградской школы теории механизмов и машин для подготовки нового учебника, в котором на современном для того времени уровне решались задачи ТММ. Из-за известных событий начала 1990-х годов издание книги затянулось. Учебник «Механика машин» под редакцией Г.А. Смирнова вышел в свет в издательстве «Высшая школа» в 1996 году.

В
М.З. Коловский
1988 году кафедру возглавил профессор М.З. Коловский. Михаил Захарович Коловский (1927 – 2002 гг.) в 1949 году закончил механико-машиностроительный факультет по специальности «Машины, аппараты и установки предприятий легкой промышленности» (Полиграфические машины). Одновременно (с 1944 г.) учился на заочном отделении математико-механического факультета Ленинградского государственного университета и закончил его в 1951 году по специальности «Механика». В студенческие годы начал научную работу под руководством профессора Х.Ф. Кетова и после окончания института собирался остаться в аспирантуре, но скоропостижная смерть руководителя нарушила эти планы. С 1949 по 1952 годы работал на Рыбинском заводе полиграфических машин в должности старшего инженера, а затем был переведён в Ленинградское СКБ полиграфического машиностроения на должность начальника отдела. С 1957 по 1971 год М.З. Коловский работал в Ленинградском политехническом институте на кафедре «Динамика и прочность машин», возглавляемой выдающимся механиком А. И. Лурье. В 1961 году М.З. Коловский защитил кандидатскую, а в 1968 году – докторскую диссертацию. С 1971 по 1976 год он заведовал кафедрой теоретической механики Северо-Западного заочного политехнического института. В 1976 году М.З. Коловский вернулся в Ленинградский политехнический институт на должность профессора кафедры теории механизмов и машин, а с 1988 по 1995 годы заведовал этой кафедрой.

М.З. Коловский являлся крупным учёным, яркий и многогранный талант которого проявился во многих областях механики: нелинейная механика, теория нелинейных колебаний и виброзащитных систем, динамика машин и управление машинами, динамика промышленных роботов.

Прежде всего, М.З. Коловский был и остаётся признанным лидером в исследовании проблем виброзащиты. Его исследования нелинейных задач в этой области обобщены в монографии «Нелинейная теория виброзащитных систем» (М.: Наука, 1966 г.). Эта книга сыграла большую роль в развитии общих методов исследования нелинейных колебательных систем благодаря широте подхода и ясности изложения сложнейшего материала, что присуще всем работам М.З. Коловского. Это делает их доступными широкому кругу инженеров и применимыми для практических расчётов и в учебном процессе. Следующим принципиально важным достижением в развитии теории виброзащитных систем явилась монография «Автоматическое управление виброзащитными системами» (М.: Наука, 1976 г.). В этой книге с единых позиций изложены методы анализа и основы теории активных виброзащитных систем с обратными связями, даны примеры построения линейных и нелинейных активных систем, поставлены и решены задачи их оптимального динамического синтеза.

Общепризнан вклад М.З. Коловского в развитие науки о машинах, особенно в области динамики машин. Важным этапом его научной деятельности явилось издание монографии «Нелинейные задачи динамики машин» (Л.: Машиностроение, 1968 г.), написанной совместно с профессором И.И. Вульфсоном, в которой существенно расширен класс задач динамики машин и механизмов, представлены эффективные методы расчёта, ясно выявлена физическая природа разнообразных нелинейных явлений. При решении задач динамики машин и машинных агрегатов особое значение в современных условиях приобретает проблема динамики управляемых систем. Именно это направление развивается в монографии «Динамика управляемых машинных агрегатов» (М.: Наука, 1984 г.), написанной в соавторстве с профессорами В.Л. Вейцем и А.Е. Кочурой. Здесь поставлены задачи анализа и синтеза машинных агрегатов, содержащих двигатель, исполнительный механизм и систему управления. Это направление продолжает и монография М.З. Коловского «Динамика машин» (Л.: Машиностроение, 1989 г.), ориентированная на специалистов, занимающихся непосредственно проектированием и эксплуатацией машин. Комплексное изложение вопросов динамики промышленных роботов представлено в монографии «Основы динамики промышленных роботов» (М.: Наука, 1988 г.), написанной совместно с А.В. Слоущем. Заслугой авторов является чёткое выделение динамических ошибок, вызванных упругими деформациями звеньев робота, в обеспечении требуемой точности и эффективности.

Научные разработки М.З. Коловского применительно к решению инженерных задач широко представлены в справочниках «Вибрации в технике», т. 2, т. 6 (М.: Машиностроение, 1979-1981 гг. и 1996 г) и «Динамика машин и управление машинами» (М.: Машиностроение, 1988 г.).

Научное наследие М.З. Коловского далеко не исчерпывается перечисленными книгами. Им опубликовано более 100 статей в ведущих журналах Российской академии наук, в том числе и журналах «Машиноведение» и «Проблемы машиностроения и надежности машин», постоянным автором которых он являлся. Ряд книг М.З. Коловского в последние годы издан за рубежом.

Большой вклад М.З. Коловский внёс в развитие теории механизмов и машин не только как науки, но и как учебной дисциплины. Именно М.З. Коловский ввёл в раздел «Динамика машин» понятие о характеристиках двигателей, включил в учебный курс многоподвижные механизмы и многодвигательные машины, вопросы динамики управляемых машин, понятие о механизмах с деформируемыми звеньями, обобщил понятие о структурных группах. Широта научных взглядов и большой педагогический опыт нашли отражение в разработанных им или при его активном участии учебных курсах и учебных пособиях: «Теория устойчивости движения», 1968 г.; «Элементы аналитической механики и теории колебаний», 1979 г.; «Динамика машин», 1980 г.; «Элементы теории роботов и манипуляторов», 1981 г.; «Теория машин и механизмов» (в трех частях), 1993-1995 гг.; «Механика машин», 1996 г. Одна за другой вышли три книги в известном издательстве «Springer»: «Nonlinear Dynamics of Active and Passive Systems of Vibration Protection», 1999 г.; «Dynamics and Control of Machines», 2000 г.; «Advanced Theory of Mechanisms and Machines», 2000 г. Под его научным руководством подготовлено 28 кандидатов наук, он был научным консультантом по трем докторским диссертациям.

С 1995 года кафедрой заведует профессор Александр Николаевич Евграфов.

Кафедра занимает две площадки общей площадью 500 кв. м. На них размещены чертёжный зал, компьютерный класс, лаборатория, конференц-зал, множительный сектор, кабинеты преподавателей, научная библиотека, мастерская. На кафедре трудятся тринадцать преподавателей (среди них два профессора и десять доцентов), девять сотрудников учебно-вспомогательного персонала, обучаются шесть аспирантов дневного отделения. Преподаватели кафедры проводят занятия на семи факультетах и институтах с 1200 студентами бюджетной формы обучения.

Профессор Владимир Игоревич Каразин, д.т.н., более 30-ти лет работая вместе с Г.А. Смирновым, продолжил развитие научного направления по разработке и созданию прецизионного градуировочного оборудования для воспроизведения линейных ускорений. Совместно с сотрудниками и аспирантами кафедры были разработаны, изготовлены и внедрены в производство ряд так называемых имитационных стендов сложных движений, предназначенных для воспроизведения комбинированных воздействий, повторяющих картины пространственного нагружения объектов на различных участках траектории их движения. Работы выполнялись для предприятий Новосибирска, Екатеринбурга, Минска, Сарова, Пензы, Ленинграда, Москвы, Челябинска, Миасса. В большинстве стендов применен принцип инерционного движения; теоретическое обоснование, методы расчёта и использования которого легли в основу докторской диссертации В.И. Каразина. Около 50-ти зарегистрированных авторских свидетельств – это результат многолетней работы коллектива, собранного и руководимого В.И. Каразиным. Под его руководством выполнено и защищено более 20-ти кандидатских диссертаций, а им опубликовано более 100 научных и научно-методических работ.

В.И. Каразин является членом двух диссертационных советов. Он ведёт два курса: на энергомашиностроительном и физико-механическом факультетах, совмещая должность профессора СПбГПУ с должностью генерального директора коммерческого предприятия, в рамках которого с 1993 года продолжаются работы по созданию нового центробежного оборудования.

На кафедре трудятся доценты: Олег Михайлович Беляев, Георгий Петрович Голованов, Валентин Иванович Лебедев, Геннадий Николаевич Петров, Юрий Алексеевич Семёнов, Надежда Сергеевна Семёнова, Анатолий Владимирович Слоущ, Валерий Алексеевич Терёшин, Игорь Олегович Хлебосолов, Петр Михайлович Чубаков.

В последнее десятилетие кафедра развивалась в соответствии с планом, который был разработан под руководством А.Н. Евграфова в конце 1990-х годов. Согласно этому плану кафедра в 1997 году впервые в России приступила к подготовке магистров по направлению «Теория механизмов и машин». Студенты, выбравшие это направление, получают углубленную подготовку по механике машин, позволяющую проектировать любые машины, независимо от их назначения. Выпускники магистратуры могут работать либо как инженеры в промышленности (например, Е.В. Голышева, выпускница 1999 года, работает в Великобритании инженером в фирме Xerox), либо заниматься научной работой (например, Л.А. Быченко, выпускница 2001 г., окончила аспирантуру и защитила кандидатскую диссертацию в 2005 г.).

С 2000-го года кафедра ТММ совместно с кафедрами «Машиноведение и детали машин» и «Компьютерные технологии в машиностроении» начала осуществлять подготовку специалистов и магистров по направлению «Динамика и прочность машин». Были поставлены учебные курсы: «Аналитическая механика и теория колебаний», «Устойчивость механических систем», «Основы теории управления», «Динамика машин», «Виброактивность и виброзащита», «Информационные технологии», «Проблемы мехатроники».

Была повышена квалификация сотрудников кафедры в области информационных технологий. Практически все сотрудники, включая учебно-вспомогательный персонал, в той или иной степени владеют навыками работы на персональных компьютерах: от офисных программ до профессиональных (MathCAD, Solid Works, Pro/Engineer, ModelVision и т.д.). Это позволяет сотрудникам разрабатывать собственные вычислительные программы либо использовать сторонние разработки. Преподавателями кафедры за последние годы были созданы с участием студентов компьютерные учебные программы, поддерживающие новое представление о структурных группах, и виртуальные лабораторные практикумы: структурный анализ плоских и пространственных рычажных механизмов; кинематический анализ плоских многоподвижных механизмов; кинематический анализ двухподвижного рычажного механизма (решение прямой и обратной задачи), синтез и кинематический анализ плоских рычажных механизмов с двухзвенными группами Ассура; исследование автомобильного дифференциала; исследование шарнира Гука-Кардана; исследование платформы Стюарта с избыточными входами; нарезание прямозубого зубчатого колеса методом обкатки.

Сотрудниками кафедры под руководством А.Н. Евграфова был создан и размещён на сервере СПбГПУ официальный кафедральный сайт. На нём преподаватели имеют свои индивидуальные странички, на которых они помещают конспекты лекций, календарные планы занятий, вопросы для подготовки к экзаменам и прочие методические и организационные материалы, а также отвечают на вопросы студентов.

Большие усилия со стороны руководства кафедрой потребовались для проведения модернизации материально-технической базы. Было списано устаревшее оборудование и приобретена современная техника.

• 
  Оборудован компьютерный класс (на двенадцать мест) для студентов и аспирантов, установлены персональные компьютеры для преподавателей и для учебно-вспомогательного персонала. Компьютеры (в основном это – Pentium-IV) объединены в интрасеть и имеют доступ в интернет.
  
• 
  Создан конференц-зал, оснащённый современным оборудованием, которое позволяет лекторам и докладчикам использовать новейшие средства мультимедиа. Проектор, соединённый с компьютером, даёт световой поток, достаточный для просмотра изображений при дневном свете. Мощная сплит-система обеспечивает комфортные условия работы при любой температуре за окном. Моторизованный проекционный экран дает возможность лектору легко переключаться с работы на маркерной доске на видеопоказ на экране. Компьютер лектора оснащён планшетом с высокочувствительным световым пером, что позволяет рисовать или писать на экране, не вставая из-за стола.
  
• 
  Закуплено офисное оборудование, позволяющее сотрудникам, студентам и аспирантам осуществлять полный цикл подготовки и оформления текстовых и графических материалов: печать, в том числе цветную, от формата А4 до А1, цифровое копирование до формата А3, брошюрование. Подготовленный персонал и правильно составленный график его работы обеспечивает доступность для студентов множительно-копировальной техники с раннего утра до позднего вечера.
  

Традиционно большое внимание кафедра уделяет подготовке учебников. В издательстве СПбГПУ были выпущены «Теория механизмов и машин. Динамика энергетических машин» профессора В.И. Каразина (2001 г.), «Колебания в машинах» в 2-х частях Ю.А. Семёнова (2000 – 2004 гг.), «Теория механизмов и машин» М.З. Коловского, А..Н. Евграфова и Г.Н. Петрова (2003 г.). В 2006 году была закончена большая работа над учебником для издательского центра «Академия» (Москва). Этот учебник объёмом 35 п.л. получил гриф министерства образования и науки РФ. Он вобрал в себя опыт преподавания ТММ профессором М.З. Коловским и его учениками за последнее десятилетие. Книга построена на новом понятии структурной группы, предложенном М.З. Коловским, частным случаем которой является группа Ассура. Это позволило включить в рассмотрение те разнообразные многодвигательные машины с внешними и внутренними входами, которые стали широко распространяться в последние годы. Это многочисленные подъёмно-транспортные машины, машины с гидро- и пневмоприводами, роботы с открытыми и замкнутыми кинематическими цепями, многооперационные станки с программным управлением, механизмы относительного манипулирования, всевозможные позиционирующие платформы и т.д. Хотя доля таких машин в машиностроении постоянно растёт, но до выхода этого учебника все они, за исключением роботов с открытыми кинематическими цепями, не рассматривались в учебниках по ТММ.

В 2002 году на базе кафедры была создана редакция общероссийского научно-методического журнала «Теория механизмов и машин», выпуск которого начался с 2003 года. Редакции журнала удалось объединить вокруг себя и привлечь к сотрудничеству известных учёных, чьи публикации создали высокий научный авторитет журнала. Среди авторов журнала – учёные России, Великобритании, США, Китая, Болгарии.

Электронная версия журнала находится в сети интернет (http://tmm.spbstu.ru) на портале «Теория механизмов и машин», созданном кафедрой и размещённом на официальном сайте Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Этот портал, помимо всех выпусков журнала, предоставляет информацию об авторах журнала, о прошедших и предстоящих конференциях, о защитах кандидатских и докторских диссертаций по ТММ, о диссертационных советах, о новом лабораторном оборудовании и компьютерных программах, о книжных новинках, статьи и очерки о людях науки, работавших в области ТММ. Портал имеет также англоязычные страницы. За неполных пять лет портал посетили около 60 тысяч читателей из более чем 70-ти стран мира.

Тематика научных работ за последние годы несколько изменилась и отражает новые запросы экономики: разработка и создание центробежных испытательных стендов; расчёт сложных динамических систем; разработка и создание реабилитационного оборудования.

Партнёрами кафедры являются Российский федеральный ядерный центр – ВНИИ экспериментальной физики (г. Саров), Российский федеральный ядерный центр – ВНИИ технической физики (г. Снежинск), ФГУП Уральский электромеханический завод (г. Екатеринбург), КБ Приборостроения (г. Тула), ОАО «Новая эра» (Санкт-Петербург) и др. Часть заработанных средств кафедра вкладывает в приобретение учебного и научного оборудования, ремонт кафедральных помещений.

Кафедра организует и проводит научно-методические семинары по проблемам механики (научный руководитель – А.Н. Евграфов, учёный секретарь – В.А. Терёшин), на котором выступают видные учёные Санкт-Петербурга и других городов России. Избранные доклады публикуются на страницах журнала «Теория механизмов и машин».

Наиболее значимые книги, написанные сотрудниками кафедры ТММ ¹

1. 
   В.Л. Кирпичёв. Собрание сочинений. – Петроград, 1917.
   
2. 
   Л.В. Ассур. Исследование плоских стержневых механизмов с низшими парами с точки зрения их структуры и классификации. – Петроград, 1915.
   
3. 
   А.А. Радциг. Прикладная механика. – М.-Л.: Гос. изд-во, 1930.
   
4. 
   Х.Ф. Кетов, Н.И. Колчин. Теория механизмов и машин. – М.-Л.: Машгиз, 1939.
   
5. 
   Н.И. Колчин. Механика машин в 2-х т. М.-Л.: Машиностроение, 1972.
   
6. 
   Ф.Л. Литвин. Некруглые зубчатые колеса. – М.-Л.: 1956.
   
7. 
   Ф.Л. Литвин. Теория зубчатых зацеплений. – М.: Наука, 1968.
   
8. 
   М.З. Коловский. Нелинейная теория виброзащитных систем. – М.: Наука, 1966.
   
9. 
   М.З. Коловский, И.И. Вульфсон. Нелинейные задачи динамики машин. – Л.: Машиностроение, 1968.
   
10. 
    М.З. Коловский. Автоматическое управление виброзащитными системами. – М.: Наука, 1976.
    
11. 
    М.З. Коловский, А.В. Слоущ. Основы динамики промышленных роботов. – М.: Наука, 1988.
    
12. 
    М.З. Коловский. Динамика машин. – Л.: Машиностроение, 1989.
    
13. 
    Механика машин / Под ред. Г.А. Смирнова. – М.: Высш. шк., 1996.
    
14. 
    M.Z. Kolovsky. Nonlinear Dynamics of Active and Passive systems of Vibration Protection. – Berlin, London, New York: Springer, 1999.
    
15. 
    M.Z. Kolovsky, A.N. Evgrafov, Yu.A. Semenov, A.V. Slousch. Advanced Theory of Mechanisms and Machines. – Berlin, London, New York: Springer, 2000.
    
16. 
    Теория механизмов и машин / М.З. Коловский, А.Н. Евграфов, Ю.А. Семенов, А.В. Слоущ. – М.: Издательский центр «Академия», 2006.