球磨機的適宜裝載量及適宜的球石物料比例的選用也應特別謹慎。同時，實踐生產應用也證實，球磨機筒體的裝載量為其有效容積的50%時，是最經濟實用的。但球石的規格尺寸不必過大，并且球磨機的轉速也不能高于0.6nk，這樣才有利于保護筒體內襯免遭損壞、延長筒體內襯的使用壽命及減少球石的磨損量。

在實踐生產中，球磨機的裝載量通常為筒體有效容積的30%和50%，并以55%、60%和70%的臨界轉速（nk）旋轉，其筒體內球石的運動狀態示意圖如圖1所示。

圖1 裝載量、轉速與球石的運動狀態之間的關系示意圖

球磨機慢速旋轉時（例如:筒體轉速）球石沿圓弧軌跡上升，在上升的過程中球石也沿其自身的重心旋轉。理論上，到達圓弧軌跡的最高點后球石應當沿拋弧線軌跡降落。但由于此時球石的動能太小會立即跌入處于上升運動的球石群中，因此處于“瀉落”研磨運動狀態的球石最終將滾落下來。顯然它們對物料的沖擊碰撞作用差，主要是通過球石的上升運動和滾落運動所產生的擠壓力和摩擦力實現對物料的球磨細碎作用。對減少球石和球磨機筒體內襯的磨損來說，尤其是球磨機的裝載量適宜時，球石的“瀉落”研磨運動狀態是最好的工作方式。

然而，因球磨機的裝載不足以及球石具有過大的起拋角（球石進入拋物線軌跡時的初速度與水平方向的夾角）的“瀉落”研磨運動狀態，增強了處于跌落運動的球石對球磨機筒體內襯的沖擊碰撞作用，減弱了對物料的擠壓和研磨等作用。因此，在這種情況下，“瀉落”研磨運動狀態也會造成球石和球磨機筒體內襯的磨損。但最佳“瀉落”研磨運動狀態是裝載量為球磨機筒體有效容積的50%，球石的起拋角為45°的狀態（如下圖c所示）。

若球磨機以較高的轉速旋轉（球石處于“瀑落”研磨運動狀態，筒體轉速n＞0.7nk）時，球石首先也是沿圓弧軌跡上升通過較高的圓弧軌跡脫離點后自由進入拋物線軌跡降落過程中，沖擊碰撞筒體底部的物料。顯然“瀑落”研磨運動狀態的球石之所以能研磨破碎物料，主要是通過沖擊碰撞作用，很少是擠壓力和剪切力的作用。由此可見，球磨機的裝載量是球石處于“瀑落”研磨運動狀態的決定性因素（如下圖2所示）。

圖2 “瀑落”研磨運動時裝載量與球石運動狀態的示意圖