Одним з головних напрямків діяльності професорсько-викладацького складу кафедри, крім викладацької діяльності є науково-дослідницька, до якої, як правило, залучаються і студенти кафедри. Залучення до дослідницько-експериментальних і наукових робіт майбутніх спеціалістів суттєво впливає на рівень фахової підготовки, отримання необхідних навичок в плануванні експериментів, оптимізації конструктивних рішень, статистичній обробці результатів досліджень тощо.

Дослідження підвіски на основі чотириланкового важільного механізму (старший викладач Вітюк І.В.)

Науково-дослідницька робота проводиться в таких напрямках:

• госпдоговірні роботи для автотранспортних підприємств Житомирської області;
• підготовка докторських та кандидатських робіт;
• підготовка магістерських та дипломних робіт.

Кожнем з науковців очолює один з наукових напрямків:

• технології автотранспортних процесів;
• інтелектуальні транспортні системи;
• нетрадиційні джерела енергії та енергозберігаючі технології;
• паливна економічність автомобіля;
• прохідність автомобіля;
• проблеми надійності транспортних засобів;
• комп’ютерні системи на автомобільному транспорті;
• плавність ходу автомобіля.

Кафедра активно проводить науководослідні роботи на замовлення підприємств автомобільної галузі:

• 0112U001879 Дослідження зміни фізико-хімічних властивостей вторинного поліетилентерфтолату, що зберігається на звалищах міста Житомира.
• 0112U001797 Удосконалення системи збирання та первезення твердих побутових відходів м. Житомира. 
• 0113U002532 Удосконалення методики розрахунку пружних характеристик колісного рушія з умови підвищення показників зчіпної прохідності.
• 0113U003687 Підвищення ефективності фільтрації відпрацьованих газів дизельних двигунів від частинок сажі 

Науковці кафедри виступали з доповідями на наукових конференціях, що проходили в Польщі, Англії, Швеції та багатьох університетах України: Національному транспортному університеті, Харківському національному автомобільно-дорожньому університеті, Хмельницькому національному університеті, Вінницькому національному технічному університеті та інші.

Професорсько-викладацький склад кафедри приймає участь у підготовці підручників та навчальних посібників. За п’ять останніх років викладачами Шумляківським В.П., Колодницькою Р.В., Можаровським М.М, видано сім навчальних посібників. Також за останні 5 років викладачами кафедри отримано 11 патентів та авторських свідоцтв та подані три заявки на отримання патенту. Крім того всі викладачі кафедри постійно публікують результати наукових досліджень у фахових виданнях та представляють їх на конференціях та науково-практичних семінарах різних рівнів. Так, за останніх 5 років опубліковано 157 наукових праць. З них у фахових виданнях – 56 статей; у матеріалах конференцій – 61; у закордонних виданнях та у видання, що входять до наукометричних баз даних – 4; отримано патентів на винаходи – 11 та подано заявок на винаходи – 3; опубліковано монографій та навчальних посібників – 7.

Викладачі кафедри постійно залучають студентів до участі у всеукраїнських конкурсах та олімпіадах. Так у 2013 студент Овод В.В. отримав Диплом ІІ ступеня за участь в ІІ турі Всеукраїнського конкурсу наукових робіт з напряму «Експлуатація та ремонт засобів транспорту». У 2015 році студент Калініченко О.Р. отримав Диплом І ступеня переможця всеукраїнського конкурсу студентських наукових робіт з природничих, технічних і гуманітарних наук з галузі «Транспорт», спеціальність «Автомобілі та трактори ». У 2016 році студент Іщенко А.В. отримав диплом за друге місце за участь у конференції Всеукраїнського конкурсу студентських наукових робіт у галузі науки «Транспорт» секція «Експлуатація та ремонт засобів транспорту». У 2016 році студент Левківський О.А. отримав Диплом ІІ ступеня на Х Всеукраїнській науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених за напрямком «Підвищення надійності машин та обладнання» та Диплом ІІІ ступеню Всеукраїнської студентської Олімпіади зі спеціальності «Транспортні технології та засоби в агропромисловому комплексі».

Наукова робота викладачів кафедри та студентів за останні 5 років була висвітлена на багатьох конференціях. Загалом за останні 5 років викладачами кафедри спільно зі студентами було опубліковано понад 30 статей у наукових періодичних виданнях та у матеріалах конференцій.

Кафедра активно співпрацює по основним науковим напрямам з провідними навчальними закладами Європи та Світу. Так у рамках міжнародного проекту «Комунікаційні і інформаційні технології для забезпечення безпеки і ефективності транспортних потоків: європейсько-українська магістерська і докторська програми з інтелектуальних транспортних систем» 517374-Tempus-1-2011-1-RUTEMPUS-JPCR.

Проект проводився з 15 жовтня 2011 по 14 жовтня 2014

Фінансова частка ЖДТУ склала 112296 Євро (на 3 роки)

Мета проекту:

• підвищення безпеки і ефективності авіаційних, морських, залізничних та автомобільних транспортних потоків, включаючи зменшення негативного впливу на довкілля, шляхом співпраці профільних університетів України та країн ЄС в напрямку підготовки фахівців за спеціальністю „Інтелектуальні транспортні системи” (ІТС), що базується на впровадженні сучасних інформаційно-комунікаційних технологій в управління і контроль транспортних систем.
• створення спільних європейсько-українських магістерських і докторських (PhD) програм з „Інтелектуальних транспортних систем” та надання студентам українських ВНЗ можливості навчатись з вересня 2013 р. за новими програмами як у власному, так і в закордонному університеті, що бере участь в проекті.
• реалізація заходів, спрямованих на підтримку та забезпечення навчання студентів в українських  університетах відповідно до стандартів ЄС, а саме:
  • підвищення кваліфікації викладачів університетів країн партнерів;
  • методичне і технічне забезпечення програм з “ІТС”;
  • впровадження системи забезпечення контролю якості підготовки фахівців,що базується на досвіді університетів країн ЄС;
  • реалізація мобільності студентів і викладачів, включаючи віртуальну мобільність.

Партнери:

Україна:

• Національний аерокосмічний університет “Харківський Авіаційний Інститут”;
• Одеський національний морський університет;
• Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту;

ЄС:

• Університет м. Лінчопінг (Швеція);
• Університет м. Саутгемптон (Великобританія);
• Інститут транспорту і зв’язку (Латвія);
• Сілезький університет технологій (Польща).

В межах проекту були здійснені наукові відрядження викладачів до університету м. Лінчопінг (Швеція). А також четверо магістрів кафедри проходили чотирьох недільне навчання у вказаному Шведському університеті.

Магістри кафедри на навчанні у Лінчопінгу

Університет Лінчопінг, м. Норчопінг, ШвеціяКафедрою проводиться значна наукова робота.

Науково-дослідницька робота спеціальностей Прикладна механіка та Машинобудування проводиться в таких напрямках:

• фундаментальні наукові дослідження за темами, що фінансуються з державного бюджету МОН України;
• госпдоговірні роботи з машинобудівними підприємствами України;
• підготовка дисертаційних, магістерських атестаційних робіт і дипломних проектів здобувачами, аспірантами, докторантами, магістрантами та майбутніми спеціалістами кафедри.

У 2007 році згідно з госпдоговором № ПЗ/П 062658 «Розробка технічної документації на механічну частину транспортно-підіймального позиціонуючого пристрою машини ПРСМ-2 №089» була передана технічна документація для виготовлення дослідного зразка пристрою і з замовником був заключний новий госпдоговір № ПЗ/П 062658/2 «Надання технічної допомоги і авторський нагляд за виготовленням і випробуваннями транспортно-підіймального позиціонуючого пристрою машини ПРСМ – 2 № 089».

У 2009 році були проведені випробування, які підтвердили високий рівень розробки і отриманий патент України на винахід №91651 від 10.08.2010року.

З 1 липня 2011р. виконувалася НДР № 52/339 «Розробка і впровадження перспективних процесів фінішної обробки плоских поверхонь жорстких і нежорстких деталей торцевими інструментами з кінематично перетвореними рухами формоутворюючих елементів, оснащених НТМ», державний реєстраційний номер 0112U004987.

Замовник –– ТОВ "Холдингова компанія "Мікрон" (м. Одеса)

Мета: Розробка і впровадження перспективних процесів фінішної обробки плоских поверхонь жорстких і нежорстких деталей торцевими інструментами з кінематично перетвореними рухами формоутворюючих елементів, оснащених НТМ.

З першого січня 2012р. виконувалося фундаментальне дослідження «Теоретичні і технологічні основи розвитку способів формоутворення плоских поверхонь торцевим лезовим інструментом» з держбюджетним фінансуванням, договір №31 від 1.01.2012р., державний реєстраційний номер 0112U001791.

Науковий керівник – д.т.н., проф.. Мельничук П.П.

Виконавці: Мельничук П.П., Лоєв В.Ю., Виговський Г.М., Степчин Я.А., Громовий О.А., Богайчук О.М., Сідоров Я.В., Кулик Б.М. а також до виконання роботи були залучені студенти. Метою проекту є розробка науково-прикладних основ забезпечення високопродуктивної зі стабільно високими показниками якості обробки плоских поверхонь деталей торцевим лезовим інструментом з кінематично перетвореним рухом формоутворюючих елементів, оснащених НТМ.

У складі кафедри технології машинобудування і конструювання технічних систем співробітники, на той часкафедри МВіС проводили наукові дослідження без фінансування за темами:

1. №335 від 1 липня 2009р. на створення науково-технічної продукції, номер державної реєстрації 01110001938 «Розробка і впровадження перспективних процесів фінішної обробки плоских поверхонь жорстких і нежорстких деталей торцевим інструментом з кінематично перетвореними рухами формоутворюючих елементів, оснащених НТМ»;
2. №52/339 від 1 липня 2011р. з розробки нових способів обробки плоских поверхонь торцевим лезовим інструментом.

Серед перспективних напрямків міжнародної та наукової роботи необхідно зазначити участь кафедри у виконанні двох міжнародних проектів:

1. SCM-T038B06-UKR «Впровадження дворівневої системи для спеціальності Інженерна механіка».
   Мета проекту: виконання принципів дворівневої системи Європейської вищої освіти (бакалавр-магістр) в Україні.
   Виконавці: від ЖДТУ – д.н.,проф. Самотокін Б.Б., д.т.н. проф. – Мельничук П.П, від Німеччини – Маріанна Стантчева.
   Обсяг Фінансування: 146780 євро; Частка ЖДТУ – 17000 євро.
   Партнери:
   • Технологічний Університет м. Дрезден (Німеччина);
   • Каталонський політехнічний університет (Барселона);
   • Національний технологічний університет України (Київський політехнічний університет);
   • Національний технологічний університет (Харківський політехнічний інститут);
   • Одеський національний політехнічний університет;
   • Тернопільський державний технологічний університет ім. Івана Пулюя;
   • Міністерство освіти і науки України.
2. Темпус JEP_27198_2006 «Навчання українських інженерів комп’ютерному проектуванню».
   Мета проекту: на основі досвіду Європейських університетів запровадити новий курс навчання для магістрів спеціальності «Комп’ютерного проектування» в Україні та створити необхідні умови для навчання студентів-магістрів спеціальності «Комп’ютерне проектування» відповідно до Європейських стандартів.
   Обсяг фінансування: 313865 євро; частка ЖДТУ = 63305€.
   Партнери:
   • Технологічний університет м. Дрезден (Німеччина);
   • Запорізький національний технологічний університет;
   • Національний технологічний університет «Харківський політехнічний інститут»;
   • Національний авіаційний університет (Україна);
   • Технічний університет у місті Ліберець (Чехія)