Створена в жовтні 1973 року як кафедра технології металів на механічному факультеті шляхом розділення кафедри машин та апаратів легкої промисловості. На той час за кафедрою були закріплені дисципліни: «Технологія металів та інших конструкційних матеріалів», «Матеріалознавство»; «Основи взаємозамінності, стандартизації та технічних вимірювань»; а також навчальні майстерні.

У перші роки навчальний процес забезпечували 7 викладачів: доценти М.І. Карпіленко, В.О. Алехнович, В.П. Вельбой, старший викладач Б.С. Волинський, асистенти С.М. Тараненко, О.О. Прошин, О.С. Дробот, завідуючий лабораторіями В.С. Бардер, два учбових майстри і старший лаборант.

Завідував кафедрою з 1973 до кінця січня 1977 року доцент М.І. Карпіленко, який до літа 1974 року перебував на посаді ректора інституту. За кафедрою були закріплені дев`ять аудиторій у другому навчальному корпусі та майстернях інституту, в яких розміщувались такі лабораторії: основ взаємозамінності, ливарного виробництва, зварювальна, термічної обробки, матеріалознавства, механічна і слюсарна майстерні.

З січня 1977 до вересня 1982 року кафедру очолював доцент О.О. Абрамов, який до цього часу працював на кафедрі технологій машинобудування.

У квітні-травні 1979 року кафедра перебазувалася з другого навчального корпусу в приміщення новозбудованого четвертого навчального корпусу, де й розміщується до цього часу.

В серпні 1979 року від кафедри технології металів відокремилась дисципліна “Охорона праці”, на базі якої була організована кафедра охорони праці. На цю кафедру були переведені доценти Л.Я. Гаврилюк, А.П. Сініченко та С.Т. Ушаков. Одночасно на кафедру технології металів з кафедри фізики була передана дисципліна “Теплотехніка”, Для її забезпечення з кафедри фізики переведені доцент В.К. Зотін та асистент А.К. Капцевич. Кількість викладачів на кафедрі на той час становила 9 осіб, з них 4 доценти – кандидати технічних наук, старший викладач та 4 асистенти. В семи аудиторіях розміщувались лабораторії взаємозамінності, стандартизації та технічних вимірювань, термообробки, металографії, теплотехніки, технології конструкційних матеріалів, механічної обробки, обробки тиском, зварювання.

Кафедра виконувала значний обсяг госпдоговірних науково-дослідних робіт на підприємствах міста Хмельницького та Хмельницької області. В 1977 році Міністерство освіти України призначає кафедру опорною. Вона коригувала навчальну, навчально-методичну та наукову роботу однойіменних кафедр вузів Хмельницької та Вінницької областей. У 1981 році до складу кафедри прийнятий к.т.н. В.П. Свідерській.

У зв’язку з обранням у серпні 1982 року доцента О.О. Абрамова деканом механічного факультету обов`язки завідуючого кафедрою з цього часу до вересня 1983 року виконували доценти В.П. Вельбой та В.О. Алєхнович.

З вересня 1983 року до вересня 1988 року завідуючим кафедрою працював доцент Г.О. Сіренко. З його приходом існуюча лабораторна база кафедри поповнилась науково-дослідною лабораторією проблем матеріалознавства. Значно зростає обсяг госпдоговірних науково-дослідних робіт, які виконуються кафедрою.

В 1985 році в Московському верстатобудівному інституті захистив кандидатську дисертацію асистент О.О. Прошин. В 1988 році асистент С.М.Тараненко переведена на кафедру нормування праці.

За науковим напрямком доцента Г.О. Сіренка у 1990 році в м. Гомелі (Білорусь) захищає кандидатську дисертацію асистент С.М. Тараненко, а в 1991 році в нашому вузі – асистент О.С. Дробот.

З вересня 1988 року до січня 1989 обов`язки завідуючого кафедрою виконував доцент О.О. Прошин.

В січні 1989 року завідуючим кафедрою обраний д.т.н. професор А.Г. Кузьменко, який до цього працював професором у Брянському інституті транспортного машинобудування. З цього періоду кафедра починає забезпечувати додатково дисципліни циклу “Надійність машин галузі” для студентів денної та заочної форм навчання спеціальностей: “Технологія машинобудування”, “Металорізальні верстати та комплекси”, “Машини та апарати легкої промисловості”.

У зв`язку з введенням в інституті підготовки фахівців за радіотехнічних спеціальностей в 1991-1992 роках на кафедрі з`явилися ще дві нові дисципліни: “Тепломасообмін у радіоелектронних засобах” та “Теоретичні основи конструювання, технології і надійності радіоелектронних засобів”.

У квітні 1991 року кафедрою підготовлена й подана до Мінвузу СРСР необхідна документація для підготовки інженерних кадрів за спеціальністю “Обладнання і технологія підвищення зносостійкості і відновлення деталей машин та апаратів” (назва спеціальності сьогодні “Технологія і устаткування відновлення та підвищення зносостійкості машин і конструкцій”). Незабаром дозвіл у Міністерстві був отриманий і в серпні кафедрою здійснено перший набір студентів на вищевказану спеціальність.

З цього часу кафедра працює над підготовкою лабораторної та науково-методичної бази для становлення та розвитку нової спеціальності. Створені спеціалізовані лабораторії: “Відновлення та ремонту деталей машин”, “Триботехніки та надійності машин”, “Порошкової металургії”, “Комп`ютерного моделювання”. В 1994 році кафедра змінила свою назву, ставши кафедрою зносостійкості та надійності машин (ЗНМ).

До складу кафедри ввійшли асистенти Р.В. Сорокатий, О.А. Пасічник, О.П. Бабак – випускники кафедри технології машинобудування нашого вузу, а також О.В. Диха – випускник Київського політехнічного інституту. На кафедру нормування праці була переведена к.т.н. С.М. Тараненко. В зв’язку з від’їздом в інше місто звільнився доцент Г.О. Сіренко.

Під керівництвом професора А.Г. Кузьменка за напрямом досліджень “Тертя та зношування в машинах” підготували та успішно захистили кандидатські дисертації викладачі кафедри Р.В. Сорокатий (1993 рік), О.В. Диха (1993 рік), Б.С. Волинський (1999 рік), О.А. Пасічник (2000 рік), О.П. Бабак (2008 рік).

У 1997 році на кафедрі в рамках спеціальності розпочато навчання студентів за спеціалізацією “Відновлення та технічний сервіс автомобілів”, створена лабораторія “Конструкція, ремонт та надійність автомобілів”.

Восени 1997 року на посаду завідуючого лабораторіями призначається інженер М.Т. Школяр.

Протягом 2000-2002 років доценти Р.В. Сорокатий і О.А. Пасічник були переведені на кафедру інформаційних технологій нашого університету, звільнився М.Т. Школяр. До складу кафедри увійшли доцент О.Ю. Рудик, старший викладач М.І. Романов, завідуючій лабораторіями інженер Мокрицький В.І. замість Школяра М.Т., який перейшов на посаду асистента, а потім звільнився. У 2005 році на кафедру старшим викладачем був прийнятий к.т.н. П.В. Каплун та асистентом – С.Ф. Посонський. З 2010 на кафедру прийнято на посаду доцента к.т.н. О. М. Маковкіна та старшого викладача к.т.н. В.В. Стрельбицького.

Сьогодні наукова робота кафедри спрямована на розробку та дослідження технології виробів виготовлених з твердих сплавів та антифрикційних зносостійких композиційних матеріалів (доценти О.О. Абрамов, В.П. Свідерській, В.П. Вельбой, О.С. Дробот), розрахункові та експериментальні дослідження зносостійкості та надійності вузлів тертя (професор А.Г. Кузьменко, доценти О.В. Диха і Б.С. Волинський, О.П. Бабак). У 2000 році в конкурсі на кращу постановку науково-дослідної роботи кафедра посіла перше місце в університеті.
В 2003 році при кафедрі відкритий науково-виробничий підрозділ “Техносервіс” для навчання студентів з циклу автомобільних дисциплін (керівник – доцент О.О. Абрамов).

У період з 1996 по 2016 рік кафедрою підготовлено більше 500 спеціалістів і магістрів, які працюють на різних підприємствах різного профілю міста Хмельницького, Хмельницької області та за її межами.

З 2009 року кафедру очолює д.т.н. О.В.Диха.

На кафедрі зносостійкості і надійності машин більше 15 років функціонує спеціалізація «Відновлення та технічний сервіс автомобілів». Для неї викладаються дисципліни: «Теорія, конструкція і розрахунки автомобілів», «Основи технічної діагнстики і ремонту автомобілів», «Технічний севіс автомобілів та проектування автомобільних підприємств», «Проблеми трибології автомобіля».

Згідно наказу ректора ХНУ №15  від 30.01.2019р. кафедра «Зносостійкості і надійності машин» перейменована на кафедру «Трибології, автомобілів та матеріалознавства»  (відповідно до постанови Кабінету Міністрів України від 29.04.2015 р. №266 «Про затвердження переліку галузей знань і спеціальностей, за якими здійснюється підготовка здобувачів вищої освіти» а також необхідністю розробки освітніх програм та інших документів)

Кафедра ТАМ підтримує тісні наукові зв`язки з Національним транспортним університетом, НТУУ «КПІ», Вінницьким національним технічним університетом, Кіровоградським нацональним технічним університетом, Національним університетом кораблебудування (м. Миколаїв), Краківською політехнікою (Польща), Люблінським політехнічним університетом (Польща), з якими укладені відповідні договора про співпрацю.

При кафедрі відкрита аспірантура та докторантура за спеціальністю 05.02.04‑ тертя та зношування в машинах. Функціонує спеціалізована вчена рада Д 70.052.02 по захисту дисертацій за спеціальністю 05.02.04‑ тертя та зношування в машинах.

Сьогодні до складу кафедри входять:

Диха О.В. – завідуючий кафедрою, д.т.н. професор;  Бабак О.П. – к.т.н., доцент, Дробот О.С. – к.т.н., доцент; Каплун П.В. – д.т.н., професор; Маковкін О.М. – к.т.н., доцент; Посонський С.Ф. – к.т.н., доцент; Рудик О.Ю. – к.т.н., доцент; Свідерський В.П. – к.т.н., доцент; Гончар В.А. – к.т.н., старший викладач;  Вичавка А.А., асистент,  Дитинюк О.П. – старший лаборант; Восковенко Г.В. – старший лаборант