目前生產中當球磨機轉速率小於76%時，稱為低轉速磨礦；轉速率高於88%時，稱為高轉速磨礦。在實際生產中，球磨機工作轉速選用範圍很大。總的規律是棒磨機轉速比同規格的球磨機轉速約低10%；並且在球磨機中，小直徑的球磨機工作轉速高於大直徑球磨機的工作轉速；用於粗磨礦的磨機轉速高於細磨礦的磨機轉速。同時在確定球磨機最佳轉速率時，應兼顧設備的生產率和節省能耗、鋼耗等方面，實踐證明，從提高球磨機單位容積生產率出發，最佳轉速率為76%~88%；從節省能耗、鋼耗而言，最佳轉速率應為65%~76%。而且，適當降低轉速，有利於提高單位能耗的生產率（約為10%）。為了綜合考慮選礦廠的技術經濟指標，球磨機的最佳轉速應通過試驗確定，並在生產過程中進行調整。
磨礦機的工作轉速
磨礦機的工作轉速n通常低於臨界轉速，通常將磨礦機工作轉速與臨界轉速之比的百分數稱為轉速率，用Ψ表示，即：
（5.4-4）
將公式代入，得到：
（5.4-5）
公式（5.4-5）指出，轉速率愈高，脫離角愈小，鋼球上升的位置也越高。當脫離角為0°時，轉速率為100%，即工作轉速等於臨界轉速，鋼球到達磨機的頂點，要開式離心運轉了。
磨礦機最適宜的轉速率目前尚無法確定，只有一些近似的理論計算，先簡單介紹如下：
（1）從外層鋼球具有最大落下高度出發，最適宜的轉速率為76%。在磨礦機內，鋼球落下衝擊礦石的能量來自它落到終點時的功能，而且功能大小，決定於剛球的落下高度。
A點為最外層球的脫離點，B點為最外層球的落回點，為脫離角。以脫離點A為原點，取坐標，則可列出最外層球上升的圓周運動軌跡方程式為：
（5.4-6）
轉速計算公式
轉速計算公式球從A點以初速度拋出，開式脫離筒體並以拋物先的軌跡向下降落，它的水平和垂直兩個方向上，在時間t內運行的距離為：
或
將值代入上式，得到 將式（5.4-1）代入上式，可得：
（5.4-7）
式（5.4-7）為鋼球落下時的拋物線軌跡方程式。解聯立方程（5.4-6）和（5.4-7）得落回點B的坐標為：
（5.4-8）
轉速計算公式
轉速計算公式上式中，符號表示B點在x坐標原點的下方。
球在拋物線軌跡上最高點C的坐標：因 ，故將式（5.4-7）取一次導數並令它等於零，可以找出C點的坐標和。
（5.4-9）
轉速計算公式
轉速計算公式將代入式（5.4-7）中，求得：
即： （5.4-10）
最外層球的落下高度H為：
（5.4-11）
式（5.4-11）說明，球的落下高度H為脫離角的函式，有等於零可求得鋼球有最大拋落高度時，的脫離角。因此：
故： （5.4-12）
將值代入n=（30/R) 中得到最外層鋼球有最大落下高度時的磨礦機轉速為：
對應的轉速率為：
（5.4-13）
轉速計算公式
轉速計算公式這種理論值考慮最外層球處於適宜工作狀態，而其他層則未必處於適宜狀態，裝球越多，不適宜的球層也越多，故所求出的並不是最適應的轉速率。當磨機在該轉速率工作時，不能保證球荷在拋落狀態工作，只有低轉速工作的磨機才此採用此轉速率。
使中層（縮聚層）處於最有利工作狀態下工作的最適宜轉速率為88%。構想全部球荷的質量集中在某一球層，該球層稱為“縮聚層”（或中間層）。如果使該層球處於有利的工作狀態下（即該層的脫離角），則可認為全部球荷都處於理想的拋落狀態 。以 為該層球的脫離點，為落回點，為該層球層半徑，也就是全部球荷繞磨機中心作圓周運動的迴轉半徑。根據空心圓盤對O點的極轉動慣量半徑的求法，可以得到：
（5.4-14）
式中，K—最內層球半徑與最外層球半徑之比，；R1—最外層球的半徑R2—最內層球的半徑；R—磨機的內半徑，R=R1。
當中間層有最大拋落高度時，，則：
（5.4-15）
轉速計算公式
轉速計算公式使最內層球有明顯的圓周運動和拋物線運動所對應的最大脫離角為，所以最內層球的半徑為：
（5.4-16）
將式(5.4-15)和式（5.4-16）代入式（5.4-14）可得：
（5.4-17）
由式（5.4-15）和式（5.4-17）可得縮聚層處於適應工作狀態時磨礦機轉速為：
於是： （5.4-18）
及： （5.4-19）
這種理論考慮了全部球荷，多年來的生產實踐證明，在其他條件相同的情況下，磨礦機的轉速率為88%時較之76%時磨機的生產率要高些。
綜上所述，從理論上導出的球磨機的適宜轉速率為76%~88%,則適宜的工作轉速為：
n=(0.76~0.88)n。 (5.4-20)
轉速計算公式
轉速計算公式