基于滚动导靴导轨接触模型的高速曳引电梯振动分析doc.docx

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基于滚动导靴导轨接触模型的高速曳引电梯振动分析doc

基于滚动导靴一导轨接触模型的高速曳引

电梯振动分析

【摘要】近年来，随着社会经济的快速发展，建筑行业也迅速的发展起来，高层建筑物也越来越多。

人们对高速电梯的需求和对电梯的舒适度也不断的在增长。

当前，高速电梯开发屮的重点问题就是如何实现对高速电梯动力学性能和运动规律的预测和控制。

高速曳引电梯是一种稳定性高、噪音小的电梯，本文就基于滚动导靴■导轨接触模型的高速曳引电梯振动进行分析。

【关键词】滚动导靴；导轨接触模型；高速曳引电梯；振动

在当前的电梯类型来说，主要采用的是高速曳引电梯，该电梯的导向机构采用的是滚动导靴机构形式，在电梯的表层覆盖上橡胶靴衬的滚轮，并在弹簧力的压紧下贴靠在T型导轨的工作面上，通过这样的形式，可以实现对导轨的自动补偿，减少电梯导几何形状和安装上存在的误差，具有缓冲吸振作用。

采用这种模式在很大程度上能够降低电梯的噪音，同时还可以提高电梯的稳定性。

本文从滚动导靴的基础出发再结合导轨的特性，将两者联系到一起，探究他们当中的接触关系，在此基础上，将滚动导靴引入高速曳引电梯系统动力学模型屮进行探讨，从而提高电梯系统动力特性模拟的准确性。

一、对滚动导靴■导轨接触模型的分析

在电梯屮，存在的滚动接触问题就是弹性固体滚动时接触区内的相互作用状况。

在电梯的运动过程中，每个单独的滚动体在接触区域都会有Hertz接触力。

在滚动体滚动的方向和垂直于滚动截面方向上也存在着相应的接触动力。

对于高速曳引电梯而言，也是如此，其滚动导靴与导轨之间也存在滚动接触作用。

这里假设滚动导靴与导轨当屮任何接触区的弹性点位移作用以及方向力，在实践的过程汇总，我们根据这个假设模型，利用相关推导公式就可以计算出滚动导靴■导轨接触区的法向接触刚度系数、纵向接触刚度系数以及横向接触刚度系数［1］。

根据相关推算可以得出滚动导靴和导轨材料的切变模量为：

二、高速曳引电梯系统动力学模型

高速曳引电梯轿体结构及振动形式图如图一所示：

在上图屮，架设该电梯轿体质心和中心重合，将轿体质心为屮线远点建立坐标，OXY乙其屮，X轴定义为面对轿门位于电梯外时指向右侧，Z轴正向与重力加速度方向相反，Y轴正向定义为由轿体屮心指向轿门［2］。

在高速曳引电梯系统中，一共存在着十八个自由度，其中，e表示的是高速曳引电梯的轿体侧翻运动，伞表示的是高速曳引电梯的轿体旋转运动，Y表示的是高速曳引电梯的轿体俯仰运动，x表示的是高速曳引电梯的轿体横移运动，y表示的是高速曳引电梯的轿体侧移运动，z表示的是高速曳引电梯的轿体垂向运动，高速曳引电梯的滚动导靴是垂直于接触面径向位移。

其屮Fvj表示的是高速曳引电梯滚动导靴受到的纵向滑动力，Fhj表示的是高速曳引电梯滚动导靴受到的横向蠕滑力，Fvj表示的是高速曳引电梯滚动导靴受到的法向赫兹力。

根据相关推导和计算之后得出，滚动导靴与导轨Z间的法向赫兹力为：

三、对系统动力学方程的分析

在计算具体数据的时候，牵涉到许多因素，首先将me作为计算当中的作用量，绕着X轴的转动惯量为Lx,绕着Y轴的转动惯量为Ly轴，绕着Z轴的转动惯量为Lz,mG代表单个滚动导靴质量，ce代表的是滚动导靴上压紧弹簧阻尼，ke代表的是滚动导靴上压紧弹簧刚度，zt代表的是高速曳引电梯的曳引机垂向位移激励⑶。

根据相关原理可以推导岀高速曳引电梯的动力学方程为：

四、对滚动导靴■导轨不平顺激励的分析

在高速曳引电梯屮，其滚动导靴的滚轮存在径向圆跳动公差，由于这种公差的存在，使得高速曳引电梯轿架产生周期性的激励。

对于高速曳引电梯滚动导靴滚轮屮的圆度偏差，可以采取傅里叶级数近似的方式来进行表示，将其表示为：

其屮，R代表的是滚轮的公称半径，？

表示的是滚轮的径向圆跳动。

高速曳引电梯还存在导轨的廓形偏差，主要包括三个部分，由于导轨制造上的问题，就有可能会引起导轨的弯曲变形；导轨在安装的过程屮出现问题，有可能会造成导轨接头处出现阶跃和倾斜偏差的情况，这三种情况都具有一定的随机性。

高速曳引电梯的倾斜偏差是由于每段导轨不能与标准安装直线平行而产生的，其控制参数可以设置为最大斜率和斜率累积极限，并通过以下方法模拟第i段导轨的斜率：

将上述的偏差进行线性叠加，就可以得出高速曳引电梯导轨的总体廓形偏差Sic

基于海外投资商与东道国动态博弈的税收

风险的浅析•

1、引言

近年来，屮国企业海外投资发展迅速，规模不断扩大，己经成为我国企业增强国际竞争力的重要手段。

然而，我国企业的海外投资往往面临着东道国税收政策变化的风险。

本文的税收风险指东道国政府对投资利益分享的变化，其屮对于东道国获得海外投资商所有收益的极端情况，本文称之为征收。

东道国政府对税收的管制给海外投资商在东道国的投资策略和经营带来了许多约束。

如委内瑞拉政府通过修改本国有关石油工业管制的法规，将海外投资企业的部分开采项目特许权使用费从1%提升至16.6%,并把石油项目的收入所得税率从原来的34%提高至50%;澳大利亚政府自2012年7月1日起对在当地注册的资源类企业征收资源租赁税（税率为40%）,将能源型企业的全部法定税率总计从2011年的43%提高到2013年的57%o

海外投资的税收风险来源于东道国政府的目标与海外投资企业的目标不一致性。

己有部分学者以东道国和海外投资商之问的博弈关系作为分析的重点，研究海外投资商的税收风险。

Eaton探讨了存在许多潜在投资者的FDI声誉模型，认为如果东道国税收过高，就会使潜在的投资者望而却步，最终让东道国失去获得外国资本的机会。

另外，他们将撤回投资作为海外投资商对征收的反应，但因为在模型中海外投资对总产出的作用很小，所以并没有针对投资者与东道国之问的策略互动作出假设。

Doyle和Van研究了东道国政府与海外投资商间的动态博弈模型，并针对海外投资商决定是否在该国进行特定规模的投资，他们假设政府的承诺税率不超过一期，认为如果税率增长过快，海外投资商将会离开东道国。

研究还发现，均衡税率在初始时较低，后随着时问稳步增长直至最大值，不过免税期的长度依赖于初始投资规模。

Monika研究了外国投资者与东道国之问的策略互动，分析了当投资者面临缓慢的征收风险时如何运用控制权保护投资利益州。

此外，他们还对基础模型进行了几个方面的扩展，分析了海外投资对东道国溢出效应的影响，合理解释了免税期现彖，并研究了策略互动和持续投资随机收益。

他们的研究结果表明:

为了规避征收风险，海外投资商最终的投资量可能高于有效投资水平。

Maliar等在两个国家模型的基础上分析了征收风险对资本从富裕国家流向贫穷国家的影响，认为FDI对东道国本地生产具有积极的外部作用。

该研究还表明:

如果FDI正效应足够大，东道国不会征收外国资产，且在某一时期彼此达到稳定状态;反Z,若缺乏外部正效应，东道国会征收外国资产，那么在均衡状态时将不会有任何外商投资;如果外部溢出效应处于中问水平，则有少量资本从富裕国家流向贫穷国家。

此外，该模型还提供了对跨国投资限制性措施的合理经济解释。

Worrall考虑了一个类似的双边垄断情形，它仅包含政府和投资者，其研究与Doyle和Mm的结果类似，即东道国政府将给予海外投资商一个初步的免税期。

他们通过建立海外投资商与东道国之问重复博弈模型，分析了征收风险如何动态影响海外直接投资，得出了投资与税收的动态路径以及稳定状态。

我们在其研究的基础上，通过综合考虑海外投资商对东道国本地企业的技术溢出效应和竞争效应，对博弈模型进行扩展。

Marcu构建了一个动态分析框架，研究在东道国与海外投资商双方缺乏承诺的情况卜海外投资商投资的动态性和可行性。

他通过设定不同的东道国与海外投资商贴现因子以及增加海外投资商技术优势因素等对Worrall的研究框架进行扩展，但在他的模型当屮，不存在技术溢岀，即海外投资商的技术优势保持不变。

国内关于跨国公司与东道国策略互动的研究还处于初始阶段，学者们的研究主要集中于有限期阶段博弈，鲜有从长期视角进行分析。

谢建国构建了东道国与跨国公司的两阶段古诺竞争模型，研究了在存在技术溢出效应情况下，跨国公司对东道国的技术转移以及东道国不同的引资政策对跨国公司技术转移的影响。

杨全发、韩樱建立了一个基于跨国公司、东道国以及本地企业的三方参与动态博弈模型，研究在东道国不同的知识产权保护机制下跨国公司如何选择直接投资的模式、股权比例以及引进技术的水平等来维护自身利益川。

于津平从东道国视角出发，建立了短期静态和长期动态分析模型对我国吸引外商直接投资政策的经济效应进行了分析州。

他的研究表明:

短期内政府无论是限制外商投资或者实行过多的优惠政策均不能使国民利益达到最大;但从动态考虑，海外投资商对东道国福利的影响取决于外资企业对内资企业技术水平的影响。

此外，秦超将我国与海外投资商作为博弈主体建立了两阶段动态博弈模型，通过子博弈精炼纳什均衡的解来分析我国外资政策的调整。

他的模型同样假设存在最优外资投资规模使东道国净收益最大。

李文玉也进行了类似的研究，他从东道国与海外投资商的博弈行为岀发，构建了一个用于分析外资优惠政策调整的动态博弈模型。

可以看到，上述博弈模型只是从单一政府角度分析海外投资商的税收收益或者从产业发展角度考虑海外投资溢出效应及竞争效应对东道国效用的影响，但缺乏在动态视角下同时考虑三者的研究。

因此，本文希望能够弥补这一空白。

本文在Thomas,Worrall和Marcu的研究基础上，引入海外投资对东道国本地产业的外部效应，综合考虑海外投资商对东道国的税收、技术溢出及竞争效应，探讨东道国税率政策的动态演化，寻求海外投资商应对税收风险的最优投资策略，为我国企业海外投资的税收风险规避提供借鉴与指导。

二、税收风险的生成机理

东道国政府与海外投资商目标的不一致性是导致税收风险发生的原因。

Mona指出，政府的干预主要取决于政府的目标（经济的、社会的和政治的），如果海外投资商影响政府目标的实现,则政府干预便会发生。

Minor指出，政府一方面热衷于鼓励工商业的发展，且为了鼓励外国投资者往往会提供一些优惠措施，如提供税收优惠或对外商直接投资企业新建厂房进行补贴。

这样做是因为，对于东道国而言，海外投资商可以带来资金、技术以及专业知识，可以促进区域的发展、改善就业状况，加快进口替代和扩大出日。

另一方面政府也可能由于各种原因对跨国公司的商业环境进行各种干预，在外部竞争中保护民族工业，增加国家福利以及促进财富再分配。

海外投资商可以给东道国带来资金、技术以及专业知识，可以促进经济的发展、改善就业状况等。

然而，海外投资作为一种综合要素，其对东道国经济的影响是复杂的，不仅具有正效应,而且具有负效应。

东道国政府税收政策变动的目的主要是为了增强外商投资对东道国带来的正效应，同时降低负面效应。

主流经济理论一般认为，FDI对东道国的正效应主要在于税收收益以及技术进步等方面，负效应指FDI对东道国本地企业的挤岀效应以及对东道国支配和控制本国经济资源的能力造成的威胁。

在MacDougall和Kemp开创性的研究当屮，他们将外商直接投资为东道国带来利益的主要方面归结于其税收贡献。

然而越来越多的研究显示，获得海外投资商先进技术的溢出是东道国吸引外商投资的主要目的，如Barrel等认为技术转移的正效应和市场竞争的负效应的权衡是政府政策制定的关键所在。

王曦认为FDI的影响是双刃的，总体效果取决于利弊综合比较。

随着FDI的持续流入，它的综合效应是向着负的方向变化的。

程培耀、周应恒、殷志扬将外商直接投资（FDI）对东道国的影响分为溢岀效应（正效应）以及市场掠夺效应（负效应）。

他认为存在一个FDI的临界规模，当FDI规模小于临界规模时，FDI对产业内国内投资产生正的挤入效应;反之，FDI产生负的挤出效应。

从以上分析可知，海外投资商与东道国政府之间存在着合作竞争关系。

一方面，外商直接投资己经成为东道国获得先进技术、资本、增加税收的重要途径之一，且海外投资商也能从东道国市场和资源屮获得收益。

另一方面，两者之间同时也存在关于投资利益分配的竞争关系，当海外投资企业与东道国政府目标不-致时，东道国政府可能会通过改变政策来实现自身收益最大化，从而给海外投资商带来税收风险。

三、税收风险的动态性分析

海外投资商在东道国的投资过程本身是动态的，表现为投资风险和不确定性随着投资阶段的变化而演变。

本部分主要分析海外投资商与东道国政府Z间收益分配均衡点的变化，即税收政策遵循怎样的变化路径。

为此我们关注在东道国与海外投资商的动态博弈过程中，投资、税收遵循怎样的动态规律、变量的时间路径，从而得到相关变量随时间的演进方程。

本文将东道国对海外投资商的税收风险内生到博弈模型屮，得岀了税收政策的变化路径，这有助于指导海外投资商预测税收风险。

由于东道国的当期税收政策影响下期外资投入规模，而各期的外资投入规模又对今后东道国本地企业的技术水平形成影响，因此为了获得海外投资商先进的技术水平，政府事实上承诺了一定的免税期。

从海外投资商角度来看，沉没成本的存在也要求获得免税期，从而使得海外投资商有可能冲销这些成本。

Yuka的研究也表明，东道国政府经常会鼓励海外投资商对其进行投资，这些优惠措施可诱发海外投资商的技术转移，促进当地企业的技术进步，从而提高东道国的福利。

然而，出现这种结果的前提是东道国只在有限时间内给予海外投资商优惠待遇，因为永久性税收优惠将产生相反的效果。

东道国对海外投资商实施的税收优惠只存在于特定时间段，此后海外投资商将而临征税。

如果外商直接投资不具备技术持续领先能力，且内资企业的学习能力过强，技术引入带来的优势所产生的免税期则较短，反之较长。

同时这也说明了，当投资规模小于最优投资规模时，海外投资商技术溢出效应占主导，那么东道国通过税收政策吸引外商直接投资逐步达到最优规模，并维持稳定状态。

此外，由于在达到稳定状态之前海外投资商存在免税期，其下期投资流量仅由当期投资存量确定，因此我们的研究能够指导海外投资商根据东道国税收政策制定相应后续投资计划，从而恰当地规避征收风险。

我们的研究也对渐逝谈判模型提供了理论支持。

Verno提出的渐逝谈判模型表明，海外投资者在与东道国政府谈判中的主导地位将随着东道国国际资本的增加以及海外投资商先进的生产技术和管理经验的溢出而逐渐降低，其税收风险也将增加等指出，技术外溢和当地竞争对手的岀现，使东道国随着时间的推移越来越不依赖海外投资商。

这表明，随着发展东道国希望从海外投资商那里获得更多的需求，而更多的需求造成海外投资商谈判能力逐渐降低。

谈判理论解释了税收风险与东道国利益最大化两者在本质上是一样的，若海外直接投资对东道国的边际效用很大，其谈判能力自然就大，反过来，若海外直接投资对东道国边际效用很小，甚至为负，那么其讨价还价能力自然就低。

四、结论与政策建议

本文所考察的技术溢出、竞争效应和税收收益三因素对海外投资企业投资决策和东道国政府税收政策制定有积极的影响，在理论研究和商业应用上应该得到充分的重视。

基于前文的研究，我们认识到，海外投资虽然能给东道国带来税收收益，通过技术溢出效应提高本地企业的技术水平，进而推动本地经济的增长，但同时它也会通过与本地企业进行竞争产生挤出效应，从而不利于本地企业的发展。

鉴于此，东道国政府可通过税收政策的调整来平衡海外投资企业所带来的正负效应，不过，税收调整会引发海外投资企业的税收风险。

通过本文的模型分析，我们发现:

税收风险减少了海外投资商对东道国的投资，改变了资本的积聚路径，且本地企业对海外投资商技术的溢出降低了稳定状态下的资本存量，增加了稳定状态下税收。

为了获得长远的技术溢出及税收收益，东道国往往会为海外投资商提供一定的初始免税期，但当其达到稳定状态后便会维持均衡税率不变。

在免税期内，海外投资商下期的最优投资流量由当期投资存量水平决定。

税收政策的不确定性对我国企业的海外直接投资具有重要影响。

本文将东道国对海外投资商的税收风险内生到博弈模型屮，得出了税收政策的变化路径，已有助于指导海外投资商预测税收风险。

在此，我们提出以下政策建议。

第一，维持一定的技术优势。

如果外商直接投资不具备技术持续领先能力，那么由技术优势所带来的免税期则较短，且税收风险较大;反之，对于高技术行业而言，由于东道国需要从海外投资商那里进一步得到高新技术的技术溢出，从而使海外投资商而临较小的税收风险。

因此，海外投资企业应不断提高自身技术水平，维持东道国企业与本地企业的技术差距，降低东道国税收风险。

第二，选择适当的投资规模。

海外投资商进入导致东道国市场竞争加剧，从而有降低东道国企业利润的趋势。

如果海外投资企业对东道国本地企业所造成的负而影响大于其正效应时，东道国政府将采取政策干预。

因此，海外投资企业应选择最优的投资规模，从而有效降低税收风险。