При склонении этого составного термина изменяются обе его части; ср. ось вала-шестерни. Род термина определяется по слову, базовому с точки зрения смысловых особенностей высказывания; ср.: быстроходный вал-шестерня, установлен вал-шестерня, на рисунке представлена вал-шестерня. Допускаем, что в профессиональной среде сложилась и речевая традиция считать базовым только одно из двух слов в сложном наименовании.

Наименование департамента, в котором использован предлог по, встречается еще в девятнадцатом веке; ср. департамент по ученой части. Современные названия, созданные на основе модели с предлогом по, объединяют самые разные департаменты: по работе, по развитию, по вопросам, по защите, по недропользованию, по транспорту и другие. Вывод: наименования департаментов неоднотипны с грамматической точки зрения. 

Ваш вариант постановки знаков соответствует правилам, но с коммуникативной точки зрения вызывает вопросы разрыв прямой речи перед несогласованным определением с крышей, относящимся к существительному дом. Рекомендуется контактная позиция этого определения: «Построй нам дом с крышей, — просили они, — и дай нам тень и прохладу в лето и в зиму тепло».

Вопрос классификации может решаться в разных научных источниках по-разному. С точки зрения академической грамматики, например, к 2-му склонению отнотся существительные типа мама, юноша и т. п. Школьная классификация предполагает отнесение существительных типа следствие к 2-му склонению, наряду с существительными типа стол, конь, гений, окно, поле. См. : https://gramota.ru/biblioteka/spravochniki/russkij-yazyk-kratkij-teoreticheskij-kurs-dlya-shkolnikov/sklonenie-sushchestvitelnykh

Запятая перед тире нужна, чтобы закрыть придаточную часть, которая начинается с союза чтобы. Впрочем, уместнее было бы поставить в этом месте точку и начать новое предложение: Очевидная уникальность формы и ее выразительность подтолкнули меня к тому, чтобы и прочие вкусы изобразить в той же стилистике. Я остановился на этой концепции, перестал искать дальше.

С исторической точки зрения такая проверка совершенно справедлива: коньки образовано от конь и названы так по форме и функции (ранее, как правило, полозья спереди украшались фигурками, похожими на лошадиную голову). Но в современном языке эти слова уже не являются однокоренными, живая связь между ними потеряна, поэтому слово коньки в школе дается как словарное.

Предложение необходимо перестроить так, чтобы каждое существительное стояло в правильной форме. Ваш вариант (Разработка аппаратуры формирования системы передач эталонных сигналов частоты и времени, контроль над этой системой и управление ею...) с этой точки зрения корректен.

В идеале, если возможно, стоит избегать и нанизывания родительных падежей (аппаратуры формирования системы передач эталонных сигналов частоты и времени).