球磨機的磨礦作用是由鋼球完成的，球磨機內鋼球充填的多少自然決定磨礦作用的強弱。同時由于球磨機的裝球量（通常用填充系數(shù)φ表示）和球磨機的轉速率（ф）是影響球磨機生產(chǎn)能力和磨礦功率消耗的重要因素。因此，在討論球磨機設備合理裝球量時，將結合轉速進行討論。

眾所周知，當球磨機處于較低轉速時，鋼球所受離心力較小，拋落點低，形成瀉落運動狀態(tài)。這樣，磨礦作用減弱，達到要求的磨礦粒度時，磨礦時間要長，單位磨礦功耗增加；但當球磨機轉速率較高時，會有部分鋼球“離心運轉”，有用功率也會降低，單位磨礦功耗也會升高。生產(chǎn)實踐證明，球磨機的轉速率為臨界轉速的70%~85%之間，可以獲得最大的磨礦有用功率和最小單位磨礦功耗。

同樣，球磨機充填率φ過小，即球磨機內球荷量過少。根據(jù)軸功率計算公式：P=M•ω，公式中，P為軸功率.kW；M為轉動軸小齒輪扭矩，N.m；ω為小齒輪角速度.rad/s。

當轉速一定時，此時的磨礦功率是較小的，并且當充填率過小時，由于摩擦力的減少，部分鋼球將在球磨機筒內滑動，減弱了磨損作用，磨礦時間增長，單位磨礦功耗增加。當球磨機充填率過大時，如φ＞0.5，則靠近球磨機筒體中心的部分鋼球，由于遠離筒壁而很少作拋落運動，主要作蠕動運動，磨礦作用較弱，磨礦的有用功率降低，單位磨礦功耗增加。因此，鋼球的充填率必須要恰當，合理的充填率在0.4~0.5之間。在此范圍內，磨礦有用功率最大，單位磨礦功耗最小，大型球磨機中球荷充填率要降低，球磨機直徑越大，球荷充填率越低。