У 1935 році Харківський національний автомобільно-дорожній університет (тоді ХАДІ) перемістився у власний навчальний корпус по вул. Петровського (тоді вул. Басейна). З цього року і бере початок кафедра деталей машин і теорії механізмів і машин (ДМ і ТММ).
За час існування назва кафедри не змінювалося. У довоєнні роки кафедрою керували В. А. Тютрюмов і Д. З. Райський.
З 1941-го року по 1945-й ХАДІ тимчасово не працював - майже всі студенти та викладачі інституту брали участь у Великій Вітчизняній війні.
В 1945 році ХАДІ відновив свою роботу. В післявоєнні роки кафедру очолювали проф. Вербовський (1945-1949 рр.), доц. Баранов В. Р. (1949-1950 рр.), доц. Абросімов К. Ф. (1951-1964 рр.), доц. Абрамов Б. М. (1964-1974 рр.) доц. Терлецький В. Р. (1974-1976 рр.), доц. Гречко Л. П. (1976-1986 рр.).
На кафедрі в 50-і - 70-і рр. працювали такі видатні учені як доц. Столбовий З. З. - співавтор підручників з деталей машин, по якому велося навчання в усіх технічних Вузах СРСР, і доц. Абрамов Б. М. - дуже плідний учений, який підготував чотири дисертації (дві кандидатські і дві докторські), рівень яких високо оцінювався науковими кругами країни. Число його наукових робіт перевищує 200, ряд робіт були ним написані у співавторстві з академіком Артоболевським І.І. В ХАДІ Абрамова Б. М. неофіційно визнавали за "найрозумнішу" у ВУЗі людину. Він свої ідеї "роздавав" всім, хто до нього звертався, а це десятки аспірантів і наукових пошукачів.
З 1986 р. кафедрою завідує проф. Перегон Володимир Андрійович. За цей час в житті країни і університету відбулося дуже багато подій, які вилилися у важку економічну кризу. Дуже багато було втрачено: розірвалося багато зв'язків з виробництвом, розпалася наукова база кафедри, погіршилося бюджетне забезпечення учбового і наукового процесів.
Проте Володимир Андрійович, як керівник кафедри, зробив дуже багато, навіть більше того, що було можливе: налагоджені нові зв'язки з виробництвом, підвищилася видавнича діяльність кафедри, власними силами створено два комп'ютерні класи, побудовано і обладнано підвальні приміщення в новому корпусі 519-го мікрорайону, створена комп'ютеризована сучасна лабораторія деталей машин, оформлені інтер'єри приміщень кафедри, створені стенди із зразками студентських розрахункових робіт і курсових проектів. Одним з головних напрямів своєї діяльності завідувач кафедри вважає підготовку молодих кадрів, які візьмуть на свої плечі справу підготовки майбутніх інженерів в нашому університеті.
Зусиллями Володимира Андрійовича організована та успішно діє підготовка наукових кадрів за спеціальностями «Механіка деформівного твердого тіла» та «Експлуатація і ремонт засобів транспорту». Завдяки цьому вже в 2011 році майже половина складу кафедри складалася з учнів наукових шкіл, створених професорським складом. Серед вихідців згаданих наукових шкіл також співробітники Національного технічного університету "Харківського політехнічного інститут", Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Московського автомобільно-дорожнього державного технічного університету та ін.