球磨机的适宜装载量及适宜的球石物料比例的选用也应特别谨慎。同时，实践生产应用也证实，球磨机筒体的装载量为其有效容积的50%时，是最经济实用的。但球石的规格尺寸不必过大，并且球磨机的转速也不能高于0.6nk，这样才有利于保护筒体内衬免遭损坏、延长筒体内衬的使用寿命及减少球石的磨损量。

在实践生产中，球磨机的装载量通常为筒体有效容积的30%和50%，并以55%、60%和70%的临界转速（nk）旋转，其筒体内球石的运动状态示意图如图1所示。

图1 装载量、转速与球石的运动状态之间的关系示意图

球磨机慢速旋转时（例如:筒体转速）球石沿圆弧轨迹上升，在上升的过程中球石也沿其自身的重心旋转。理论上，到达圆弧轨迹的最高点后球石应当沿抛弧线轨迹降落。但由于此时球石的动能太小会立即跌入处于上升运动的球石群中，因此处于“泻落”研磨运动状态的球石最终将滚落下来。显然它们对物料的冲击碰撞作用差，主要是通过球石的上升运动和滚落运动所产生的挤压力和摩擦力实现对物料的球磨细碎作用。对减少球石和球磨机筒体内衬的磨损来说，尤其是球磨机的装载量适宜时，球石的“泻落”研磨运动状态是最好的工作方式。

然而，因球磨机的装载不足以及球石具有过大的起抛角（球石进入抛物线轨迹时的初速度与水平方向的夹角）的“泻落”研磨运动状态，增强了处于跌落运动的球石对球磨机筒体内衬的冲击碰撞作用，减弱了对物料的挤压和研磨等作用。因此，在这种情况下，“泻落”研磨运动状态也会造成球石和球磨机筒体内衬的磨损。但最佳“泻落”研磨运动状态是装载量为球磨机筒体有效容积的50%，球石的起抛角为45°的状态（如下图c所示）。

若球磨机以较高的转速旋转（球石处于“瀑落”研磨运动状态，筒体转速n＞0.7nk）时，球石首先也是沿圆弧轨迹上升通过较高的圆弧轨迹脱离点后自由进入抛物线轨迹降落过程中，冲击碰撞筒体底部的物料。显然“瀑落”研磨运动状态的球石之所以能研磨破碎物料，主要是通过冲击碰撞作用，很少是挤压力和剪切力的作用。由此可见，球磨机的装载量是球石处于“瀑落”研磨运动状态的决定性因素（如下图2所示）。

图2 “瀑落”研磨运动时装载量与球石运动状态的示意图