Обгрунтовано необхідність використання системних методів оцінки головних споживчих якостей корпусних деталей. Розроблені математичні моделі забезпечують формалізований вибір номенклатури показників та їх об'єднання до єдиного системного критерію техніко-економічного рівня виробу.

На основе уравнения подобия статистической теории циклической прочности разработана методика расчета вероятностного критерия неразрушения колесной оси подвижного состава железнодорожного транспорта. Выполнено уточнение оценки надежности подобных изделий в условиях эксплуатации с учетом рассеяния основных конструктивных и технологических параметров.

Выполнено аналитическое исследование упругих взаимодействий спрягающих деталей в призматическом соединении шпонки "вал - ступица". Разработана методика уточненного расчета трубчатых валов на статичную прочность.

Разработана математическая модель вынужденных колебаний неуравновешенной инструментальной оправки с виброгасителем гироскопического типа, состоящим из маховика и шарикового фрикционного планетарного мультипликатора. Установлены расчетные функции амплитуды колебаний режущего инструмента, исследованы амплитудно-частотные характеристики оправки с виброгасителем в диапазоне рабочих частот.

Предложен универсальный метод формирования критериальных уравнений подобия передач зацеплением по показателю их технического уровня. Установленные геометрические отражения квалитетов альтернативных проектов зубчатых и червячных передач.

На основе выполненного анализа взаимовлияния характерных параметров масла и условий передачи нагрузки в зацеплении установлены безразмерные параметрические комплексы, которые являются критериями подобия исследуемых процессов. Разработаны конструкции специальных стендов на основе роликовых машин трения для моделирования указанных комплексов и исследования их проявления в динамически нагруженном, смазанном контакте элементов зацепления.

Математически рассчитан и смоделирован на роликовой машине процесс динамической нагрузки зубов в условиях их безразрывного контакта с жидкостным трением качения, скольжения и отсутствия резонанса.

Исследованы возможные направления совершенствования известных конструкций шариковых фрикционно-планетарных механизмов с целью повышения их технического уровня: изменения конструкции и количества вспомогательных подшипников; модификация геометрии дорожки качения внутреннего кольца. Разработаны расчетные критерии и методика анализа - синтеза типовых элементов конструкций, обеспечивающие возможность повышения нагрузочной способности привода (в 10 и более раз) и понижения усилия предварительного силового замыкания (в 2 - 5 раз).

Установлены принципиальные положения и система аксиом, которые обеспечивают формализацию абстрактного процесса измерения качества на всех этапах жизненного цикла механизмов и машин.

Разработан итерационный алгоритм целевого повышения системного показателя технического уровня передач зацеплением, которое обеспечивает необходимую формализацию процедуры начала решения, сходимость и достаточную точность численной реализации.

Предложена методика расчета номинальных характеристик прочности трубчатых осей, впервые учитывающая изменение этих характеристик по мере развития усталостной трещины. Получены унифицированные уравнения, связывающие прочность оси с толщиной стенки и размерами трещины.

Разработана методика аналитического представления возможной формы площадок контакта шарика с нетороидальными поверхностями качения, расширяющая возможности целевого проектирования геометрии шариковых подшипников по критерию оптимального значения давления в зоне контакта.