Розширено уявлення про формування залишкових напружень у деталях в результаті поверхневого пластичного деформування щодо двопрохідної зміцнювальної обробки робочими тілами різних розмірів. Встановлено, що другий прохід меншим робочим тілом, яке притискали з меншим зусиллям, підвищує величини залишкових напружень стиску в приповерхневому шарі деталей. Уперше на моделі процесу обкочування деталей роликом, до якого прикладали і нормальне зусилля притискання, і ведучий момент, визначено вплив дотичної складової зусилля деформування, яку спрямовано протилежно до переміщення інструмента відносно деталі, на залишкові напруження у деталі. З'ясовано, що у випадку прикладання до деталі як нормальної, так і зазначеної дотичної складової зусилля деформування залишкові напруження стиску біля поверхні деталі матимуть більші величини, ніж у випадку, коли дотична складова нехтовно мала. Обгрунтовано раціональні співвідношення сил деформування та співвідношення подач на попередньому і остаточному проходах поверхневого пластичного деформування робочими тілами з різними радіусами. Вперше експериментально доведено, що двопрохідне вигладжування за умови виконання раціональних співвідношень режимів забезпечує у 2,4 раза більшу втомну довговічність, ніж вигладжування за умови, що режими на попередньому та остаточному проходах однакові. Розширено уявлення про силову дію дротинки дискової механічної щітки на поверхню деталі. Встановлено залежність максимальної сили дії цієї дротинки на поверхню деталі під час удару від кутової швидкості обертання і діаметра щітки, геометричних розмірів її дротинок та механічних властивостей матеріалу дроту.