Народився в родині професора Петровської (тепер Тімірязєвської) сільськогогосподарської академії. З 1921 року працював механіком машинно-дослідної станції Московської сільськогосподарської академії. 1924 року закінчив Московську сільськогосподарську академію імені Тімірязєва. З 1924 року — асистент Московської сільськогосподарської академії імені Тімірязєва.
У 1927 році закінчив екстерном математичне відділення фізико-математичного факультету Московського державного університету імені Ломоносова.
З 1927 року викладав у вищих навчальних закладах Москви. У 1929—1932 роках очолював кафедру теоретичної механіки Московського хіміко-технологічного інституту імені Менделєєва. У 1932—1949 роках — професор Московського державного університету (працював спочатку на кафедрі теоретичної механіки). У 1941 році організував на механіко-математичному факультеті Московського державного університету (спільно з Булгаковим) кафедру прикладної механіки і був з 1941 по 1944 рік в.о. завідувача цієї кафедри. Читав обов'язковий для всіх студентів-механіків мехмату річний курс «Прикладна механіка». З 1942 року — професор Московського авіаційного інституту.
З 1937 року працював також в Інституті машинознавства Інстутуту машинознавства АН СРСР: завідувач відділу теорії механізмів і машин, завідувач лабораторії динаміки машин, у 1938—1941 роках — заступник директора з науки.
У 1939 році обраний член-кореспондентом, а в 1946 році — дійсним членом АН СРСР. У 1946—1953 роках — заступник академіка-секретаря відділення технічних наук Академії наук СРСР.
У 1940-х роках був головою Всесоюзного наукового товариства інженерів-машинобудівників. З 1947 року — заступник голови правління Товариства із розповсюдження політичних і наукових знань СРСР.
У 1956—1963 роках — голова правління Товариства із розповсюдження політичних і наукових знань РРФСР.
У 1966—1977 роках — голова правління Всесоюзного товариства «Знання».
Наукові досягнення
Класифікував просторові механізми і розробив нові методи кінематичного аналізу їх. Написав з цього питання першу в СРСР монографію (1937).