理论上，球磨机球磨陶瓷原料所需球磨机筒体可以使任意形状，但考虑到便于设计制作及降低生产成本等因素。因此可供陶瓷工业机采用的筒体主要是圆柱筒体、圆锥筒体、圆锥—圆柱组合筒体、棱柱筒体、棱锥筒体、棱锥—棱柱组合筒体及球状筒体。同时又必须考虑到球磨机的功率消耗、装载量、物料的球磨细碎效率、筒体的强度及钢材的消耗量等因素的影响。

一、球磨机的功率消耗

为了简化设计计算，可假设球磨机装载后可近似地认为是一个均质筒体，那么球磨机筒体由静止达到额定转速旋转需要客服筒体惯性（转动惯量）所消耗的功率为：

式中：

n—筒体的转速，r/min；
J—筒体（装载后）的转动惯性量，N·m；
π—圆周率，常取π=3.1416；
t—球磨机的起动时间，即球磨机装载，筒体由静止达到额定转速旋转所需要的时间，通常由试验确定。

由于球磨机的主要结构及规格尺寸（如：装载量、转速等）选定后，球磨机的起动时间基本上是一个常数。由此可见，欲降低球磨机的功率消耗，唯一的途径就是减少简体的转动惯量，而转动惯量是几何体的固有特性，我们
知道在所有的几何体中，以匀质球体绕其球心线的转动惯量为最小。根据材料力学的相关知识可以求得直径为D、重为0的匀质球体绕其球心线的转动惯量：

（g—重力加速度，常取g=9.81m²/s），而在相同条件下，即直径为D、重为G的匀质圆柱体绕其轴心线的转动惯量：

因此，当其他条件相同时，若采用球状筒体球磨机，它与圆柱状筒体球磨机的功率消耗之比近似为：

也就是说，球状筒体球磨机比圆柱状筒体球磨机约节能20%。

二、球磨机筒体的强度

球磨机正常工作得时候，通常可以近似认为球磨机筒体是一承受内压力作用得薄壁筒体。圆柱筒体的受力分析如下图1所显示：

圆柱筒体的轴向拉应力ó₂通过静力平衡原理得：

圆柱筒体的径向拉应力ó₁通过静力平衡原理得：

同时考虑到球磨机筒体所承受的内压均布载荷P与轴向拉应力ó₂及径向拉应力ó₁相比及小，为了简化设计计算，我们可近似地认为球磨机筒体处于两向应力状态。

考虑到球磨机筒体通常是由塑性比较好的碳素结构板或优质碳素结构钢板滚弯成形及焊接等制成的薄壁筒体，因此，我们可采用第四强度理论进行设计计算或强度校核。

球状筒体的受力分析如上图2所显示，由球状筒体的对称性可知，球状筒体的轴向拉应力ó₂与径向拉应力ó₁相等，并且ó₁=ó₂=ó，由静力平衡原理得：

同理，与圆柱状筒体一样，球状简体也可近似地认为处于两向应力状态，同样球状简体也是由塑性较好的碳素结构钢板或优质碳索结构钢板冲压成形及焊接等制成的薄璧简体，仍然。可以以采用第四强度理论进行设计计算或强度校核。

将及ó₃=0代入第四强度理论的表达式后得：

若要使圆柱状筒体与球状筒体具有相同的机械强度，即也就是说：

由此可见，当其它条件相同时，欲使圆柱状筒体与球状筒体具有相同的机械强度，那么圆柱状简体的壁厚应是球状筒体壁厚的倍。若它们采用相同壁厚的筒体材料，那么球状筒体球磨机的装载量应是圆柱状筒休球磨机装载量的倍，也就是说在相同的条件下，球状简体的机械强度是圆柱状筒体机械强度的倍。