行星球磨機(jī)被廣泛用于物料混合、細(xì)磨、小樣制備以及納米材料分散、高新技術(shù)材料的研制。行星球磨機(jī)大體分為立式和臥式兩種，由于臥式球磨機(jī)球磨時(shí)在球磨罐底部沒(méi)有物料沉積，球磨效果要好于立式球磨機(jī)。

如上圖所顯示，球磨罐在隨轉(zhuǎn)盤繞O1周轉(zhuǎn)的同時(shí)還有繞自身軸線的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)物料和磨球按一定比列混合后裝入球磨機(jī)罐內(nèi)，為獲得高的生產(chǎn)效率和好的球磨效果，一般裝料量不超過(guò)球磨罐容量的三分之二。球磨機(jī)的球磨機(jī)理是磨球在重力、離心力、科式力、摩擦力的作用下雨罐體內(nèi)壁及其他磨球相互碰撞、積壓、摩擦，從而使物料逐漸破碎和混合。

為研究問(wèn)題方便，我們僅研究球磨罐處于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)相位時(shí)的受力狀態(tài)。由于磨球松散地裝在球磨罐內(nèi)，如果轉(zhuǎn)盤靜止不動(dòng)，磨球和球磨罐內(nèi)壁僅有重力和摩擦力，由球磨罐自轉(zhuǎn)帶動(dòng)磨球繞O2旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力很小，磨球在球磨罐內(nèi)被摩擦力帶到一定高度后作自由降落，重新回到底部，并與球磨罐內(nèi)壁或其他球磨發(fā)生撞擊。此時(shí)球磨粉碎物料的機(jī)理為物料受到磨球與罐體、磨球與磨球間的摩擦力和撞擊力。

當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω1帶動(dòng)球磨罐周轉(zhuǎn)時(shí)，磨球受到的力包括重力、離心力、科式力、摩擦力。以圖示球磨罐處于Ⅰ位置時(shí)其中一點(diǎn)的磨球受力為例進(jìn)行受力分析。如前所屬，由于科式力、自轉(zhuǎn)離心力較小，此時(shí)忽略不計(jì)。該點(diǎn)磨球所受離心力F為：F=mω₁²R，在垂直方向的離心分力為mω₁²RcosΦ。當(dāng)離心力的垂直分力等于磨球重力時(shí)，可以推出：

，其中g(shù)為重力加速度。

可以得到如下結(jié)論：

1、在第Ⅰ相位，當(dāng)Φ=0時(shí)，離心最大，當(dāng)離心力大于重力時(shí)，磨球脫離自然位置向上方運(yùn)動(dòng)。

2、在周轉(zhuǎn)速度ω1恒定時(shí)，磨球作用在罐體的重力為零，當(dāng)ω1＞ω時(shí)，磨球脫離球罐的底部，撞擊并在離心力作用下移動(dòng)到球磨罐內(nèi)壁的上部。在球磨罐由Ⅰ相位、依次到Ⅱ、Ⅲ相位時(shí)，磨球作用在球磨罐內(nèi)壁上的壓力逐漸加大，在第Ⅲ相位達(dá)到最大值

由此可知：

①臨界轉(zhuǎn)速ω由球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸決定，和磨球的大小和質(zhì)量無(wú)關(guān)，周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤的尺寸越大，臨界轉(zhuǎn)速越低。
②由于臥式行星球磨機(jī)存在臨界轉(zhuǎn)速，所以在使用中不是周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速越高球磨效果越好。應(yīng)針對(duì)不同物料的性質(zhì)選擇合適的周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，如脆性材料的粉碎應(yīng)以沖擊破碎為主，周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)節(jié)在臨界轉(zhuǎn)速左右，以沖擊力為主破碎材料，對(duì)韌性材料如纖維的粉碎等應(yīng)以摩擦力為主，加大周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，使球磨在離心力作用下相互擠壓并和球磨罐內(nèi)壁擠壓、摩擦，從而達(dá)到研磨的目的。

合理的工藝參數(shù)在超細(xì)粉體加工過(guò)程中至關(guān)重要，通過(guò)考察介質(zhì)填充率、粉碎時(shí)間、入磨粒度、物料含水量、粉碎極限等因素對(duì)粉碎效果的影響，優(yōu)化超細(xì)粉碎工藝條件，將超細(xì)粉體的粒徑控制在所需的粒徑范圍內(nèi)，有助于降低粉碎過(guò)程中不必要的能耗和生產(chǎn)成本，提高粉碎效率，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

由于工況、設(shè)備參數(shù)、粉碎環(huán)境等對(duì)超細(xì)粉體的性能影響很大，而同一粉碎設(shè)備對(duì)不同無(wú)聊的超細(xì)粉碎效果也有所不同，物料的性能及操作參數(shù)等對(duì)超細(xì)粉碎也有重要的影響，因此應(yīng)該對(duì)每一種超細(xì)粉體進(jìn)行專門試驗(yàn)，確定其粉碎工藝參數(shù)。