球磨机是冶金、建材、煤炭、化工等需要粉磨作用的许多工业部门中最重要的设备之一。论文在现有球磨机理论研究基础上，基于三维离散单元法对球磨机的磨矿介质运动规律进行研究，寻找一条基于离散元方法对球磨机内介质运动进行计算机仿真分析的途径，并在对其可靠性进行初步验证的基础上，分析影响球磨机磨矿效果的因素。文中首先对球磨机的工作原理进行了阐述，研究现有理论，并通过力学分析及公式推导证明介质在理论临界转速下出现的与筒体相对滑动情况；在三维离散单元法软件PFC^3D的基础上，建立了球磨机介质运动的三维离散元数值模型。将计算机仿真得到的不同尺寸及介质类型时球磨机的临界转速与之前学者的相关实验数据进行对比，验证了模型的正确性和合理性，指出影响球磨机提升效果的主要因素是磨矿介质的自转及其与筒体之间的相对滑动。除了研究介质离心运动时的状态外，还将模拟得到的不同转速时球磨机内的介质运动形态图并对比试验照片，进一步验证了模型对于模拟介质不同运动状况时的准确性。基于仿真结果，以φ640×540毫米的球磨机为研究对象，分析了球磨机对介质做功的方式及球磨机的有用功率在不同筒体转速、衬板类型（提升条数量及高度）和填充率时的变化情况，并得到了提升条受力大小和类型。这些都将对球磨机的设备设计及磨矿的工艺设计提供依据。