球磨機的理論研究主要集中在球磨介質(zhì)研究和介質(zhì)運動規(guī)律理論研究的方面。球磨機工作時是靠介質(zhì)對物料的沖擊和研磨作用來完成對物料的磨碎作用的，在介質(zhì)對物料的破碎力學過程中，介質(zhì)作為能量的媒介體將外界能量轉(zhuǎn)變?yōu)閷ξ锪系钠扑楣Χ鴮ξ锪掀鸬狡扑榈淖饔?。所以球磨機的介質(zhì)尺寸大小決定著介質(zhì)攜帶能量的大小，也關系著對物料實施破碎力的大小，決定粉磨效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量特性，影響設備工作時的電耗和介質(zhì)消耗。因此，介質(zhì)尺寸的大小對于球磨機來說至關重要，介質(zhì)尺寸選擇以及介質(zhì)運動狀態(tài)恰當與否對粉磨過程的影響都具有相當大的影響。

由于介質(zhì)尺寸對物料粉磨的重要影響作用。因此長期以來粉碎工作者在如何精確的確定介質(zhì)的尺寸方面做了大量研究。國內(nèi)的研究專家在總結國內(nèi)外試驗和生產(chǎn)應用時得出結論：形狀、尺寸和級配合理的新型球磨體-柱球(段球)，對于提高粉磨效益、降低球耗是選擇適宜的研磨介質(zhì)。并對石英砂粉磨進行生產(chǎn)試驗，得到了較好的試驗結果，對國內(nèi)若干新型輕質(zhì)“砂加氣”混凝土制品砌塊、板材廠的球磨機，粉磨堅硬礦石的干法球磨機及水泥行業(yè)均有一定的使用價值。

對于球磨機的介質(zhì)運動規(guī)律理論的研究做出如下總結：磨機轉(zhuǎn)動時，帶動介質(zhì)群運動，在運動過程中，介質(zhì)會與鄰接的其它介質(zhì)以及磨機內(nèi)壁之間產(chǎn)生碰撞，碰撞作用將決定介質(zhì)在磨機內(nèi)的運動規(guī)律。由于粉磨過程的復雜性和不可預測性，也給介質(zhì)運動研究工作帶來一定的難度。隨著DEM在工程領域中的應用，該項技術也逐步被應用于粉磨過程中的介質(zhì)運動建模。