球磨機的轉速在不斷加大的過程中，可能會產生這樣一瞬間，即此時球將不從球磨機內部表面落下，而與球磨機的筒體一起旋轉。當球磨機轉動時，球隨著球磨機的筒體一同轉動，而不于筒體分開，這種球磨機的轉速成為臨界速度。
在臨界轉速時，物料磨得并不好，球磨機的生產能力也不高。實際上，球磨機在常用的轉速和球的裝載量時，磨礦主要是靠球的沖擊作用，這點是肯定了的。因此，在球磨機中進行磨礦，是由某種高度落到欲碎物料上的鐵球連續沖擊的結果。球的沖擊作用是由其重量和落下的速度來決定的，落下的速度又取決于落下的高度，因此球的沖擊作用即取決于球的動能。
隨著球磨機轉速的增高，球的動能也加大。這種增加只能連到一定范圍的較大值此后再增加球磨機的轉速，動能反而減小。球磨機的轉速等于臨界轉速的76%—88%時，球的動能產生較大效率。在這種情況下，球磨機的生產能力也較大。
因此，球磨機較有效的轉身就，介于臨界轉速的76%—88%這一范圍之內。
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