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低速柴油机是船舶的动力单元，也是各船舶配套企业争夺的重点。智能低速柴油机机型的引进及国产化是我国船舶配套企业关注的重中之重。换向伺服器是RTA序列低速柴油机换向系统中的执行部件。其品质的好坏是主机性能评定的重要指标之一。换向伺服器的浮心凸轮运用了无键锥套软联接技术。锥套软联接由锥套、合金轴套与燃油凸轮共同构成。三者之间的配合关系既相互影响，又互为因果。在进行该产品国产化试制过程中存在两种情况:锥套与燃油凸轮之间的配合间隙过小，会导致浮心凸轮转动不灵活，甚至卡死不动;其配合间隙过大则可能结合力不够，引起燃油凸轮发生相对滑动而失去传递扭矩的功能。确定一个合理的间隙区间，用以满足锥套软联接传递扭矩与灵活转动两种功能成为一个值得研究的课题。本文用有限元方法，以换向伺服器采用的无键锥套软联接为研究对象，仿真分析了各接触对影响锥套联接的变化规律。本文的主要研究内容及相关结论如下:
①通过分析换向伺服器的结构和工作原理、以及影响其功能实现的因素，得出影响换向伺服器换向差动的根本原因是无键锥套联接引起浮心凸轮构成零件产生了弹性形变。提出调整锥套与燃油凸轮之间的配合间隙就可以解决工程实际中换向伺服器被卡死的思想;
②通过对浮心凸轮采用无键锥套联接进行分析，发现该无键锥套联接具有浮动特性，功能上不同于仅传递扭矩的无键联接。提出了无键锥套硬联接和软联接的概念。确定了无键软联接的设计要点和计算方法，运用逆向的方法进行了实例计算;
③建立了换向伺服器关键部件浮心凸轮的1/4对称有限元分析模型，并对有限元的参数设置中的穿透容差系数进行了优选;仿真分析了合金轴套、锥套和燃油凸轮的位移变化，合金轴套与凸轮轴之间的间隙变化规律等;
④研究了设定间隙区间对浮心凸轮与凸轮轴之间配合性质的影响。综合分析各有限元仿真输出结果，得出以下结论:当锥套与燃油凸轮之间的间隙≤O.03mm时，浮心凸轮与凸轮轴之间的配合间隙趋近于O.Omm，在工程上应避免此区间。仿真分析表明锥套与燃油凸轮之间的物理稳定区间为0.03-0.08mm。
⑤提出了逆向设计方法能很好的解决很多条件不足的工程实际问题。比如，本文研究的换向伺服器无键锥套联接中，合金轴套、锥套和燃油凸轮三者相互之间的有效结合力未知。针对无键锥套联接浮动组件与轴类构成的机构，采用“逆向设计”结合有限元优化仿真分析是一种可行的模式。