為了確定球磨機筒體的轉速和其它主要技術參數(shù)，必須對球磨機簡體內的研磨體（球石）的運動規(guī)律作出詳細的分析。為了簡化設計計算，可提出以下假設：

1、假設球石與球磨機筒體內襯之間的相對滑動極小，并可忽略不計；
2、假設球解機筒體內物料對球石運動狀態(tài)的影響也極小，也可忽略不計；
3、當磨機正常運轉時，假設球石在球磨機筒體內，按其所在位置一層一層地進行連續(xù)循環(huán)運動，并且各層球石在球磨機筒體內循環(huán)運動中又互不干擾；
4、假設球石在球磨機筒體內循環(huán)運動的軌跡是由兩種曲線封閉組成，一種是以筒體斷面中心為圓心向上運動的同心圓?。涣硪环N是向下運動的拋物線。

在上述假設的基礎上，可以求得球磨機的臨界轉速，此時顆粒料（球石和待磨物料等顆粒）緊貼于球磨機筒體內村旋轉，顆粒料（球石和待磨物料等顆粒）通過上升曲線（圓弧軌跡）的最高點繼續(xù)旋轉而不跌落下來，這是由于其離心力與重力平衡的緣故。因此，球磨機的臨界轉速（r/min）為：

式中：D—球磨機筒體（安裝內村后）的凈空直徑，m。

理論分析及實踐生產經驗表明：球磨機最高轉速的選擇是非常重要的。考慮到球磨機筒體的旋轉運動迫使研磨體（球石）沿兩段曲線組成的封閉軌跡運動，首先是沿圓弧軌跡的上升運動，然后是沿拋物線軌跡的降落運動，球石降落后又轉入圓弧軌跡。球磨機筒體內球石的研磨運動狀態(tài)如圖1所示：

                   圖1   球磨機筒體內球石的研磨運動狀態(tài)示意圖

依球磨機筒體的轉速大小，球石有兩種最基本的研磨運動狀態(tài)，即“瀑落”研磨運動狀態(tài)，而介于兩者之間的研磨運動狀態(tài)稱為混合研磨運動狀態(tài)，此時“瀉落”和“瀑落”研磨運動同時產生作用。