球磨机的磨矿作业是在球磨机简体内进行的，筒体内装有磨矿介质。磨矿介质随着球磨机筒体的旋转而被带到一定的高度后，由于介质的自重而下落,装在筒体内的矿石就受到介质冲击力的作用;另一方面由于磨矿介质在筒体内沿筒体轴心的公转与自转，在磨矿介质之间及其与筒体接触区又产生对矿石的挤压和磨剥力，从而将矿石磨碎。
由于球磨机钢球与球磨机筒体之间有摩擦力，当筒体旋转时，钢球即被带起并升到一定高度，由于钢球本身的重力作用，最后沿一定的轨道下落。在区域内(钢球被带上)的钢球受到两种力的作用：一为筒体旋转时自切线方向施于钢球的作用力;另一为与钢球直径相对称一面而与上述作用力相反的力，这个作用力的产生是由于钢球本身自重而向下滑动所引起的。
因此，上述两种作用力，对于任何一个钢球都会构成一对力偶。并且由于球磨机钢球是被挤压在筒体与相邻钢球的中间，所以力偶会使钢球彼此之间都存在大小不等的摩擦阻力，因而各层钢球将随筒体轴心作公转运动(当然，各层球并不与筒体有同步速率，同时各层钢球的公转速度也不一样)。在区域内钢球自上落下抛落，因而在区域里对筒体内的矿石发生强烈的冲击破碎作用。由于钢球下落时产生冲击力，因而在区域内钢球产生极为强烈而无秩序的运动。
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