转筒式球磨机由小齿轮和齿圈的啮合而转动，而齿圈用螺栓固定在设备的一端。功率为180KW以下的小型球磨机中小齿轮轴由电动机通过三角皮带驱动。在大型球磨机中，小齿轮轴直接和一台同步慢速电动机的输出轴连接，或和电动机驱动的螺旋或双螺旋齿轮减速器连接，某些球磨机已经开始使用可控硅和直流电动机来进行变速控制。由齿轮驱动的大型磨机装置2-4个轴齿轮，且需要安装复杂的承载分配系统。
        大型球磨机由中心耳轴驱动，其优点是无需使用昂贵的环形齿轮，此设备可由1-2个电动机驱动，包括2-3个变速齿轮。磨机越大，滚筒和端盖以及耳轴与端盖之间的压力越大，上世纪70年代前期，超长的干式水泥球磨机中应用的齿轮和轴齿轮以及大型减速装置所带来的维修难题驱使操作者寻求可替代的传动设计。结果，使用了大量的无齿轮传动水泥磨机，并且在欧洲水泥工业中此种技术得到较为广泛的应用。
        无齿轮磨驱动设计的特点是电动机转子部分栓接在球磨机筒体上，静止的定子安装在转子的周围，电子设备的输入电流可由50或60赫兹降到1赫兹。球磨机筒体实际上成为低速同步电动机的转动部分。通过改变电动机的电流频率改变磨机转速，当矿石磨矿性质变化时，可调整球磨机的处理量。
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