球磨机的主轴承工作时必须装有可靠的润滑装置。大型磨机多采用油泵进行强制循环润滑；小型磨机可以用油圈带油或油勺润滑，但润滑效果较差，润滑油得不到过滤。主轴承润滑可采用动压和动静压两种方式。
动压润滑有油泵供油和油圈带油等几种形式。润滑油从进油管进入轴承内，把油喷射到中空轴上，然后带入轴瓦，轴承座内的润滑油从回油管流回，经过滤、冷却等装置组成闭路循环供油系统，润滑效果良好，油位孔供检查油箱中的油量之用。由于磨机转速低，所以动压润滑形成的油膜很薄，达不到液体摩擦润滑，而是半液体摩擦润滑，为了完全可靠还装有备用油圈。中小型磨机常采用油圈带油润滑，由油圈把油带起，经刮油杆，将油分在中空轴和轴瓦衬的表面上，润滑冷却效果比油泵供油系统稍差，且润滑油得不到过滤，但结构简单。
动压润滑轴承主要存在两个问题：一是磨机启动时，由于油膜消失，轴颈与轴瓦之间的摩擦阻力矩增大，导致磨机的启动负荷过大，往往擦伤轴瓦表面。过大的启动负荷对电机、减速机等传动件不利。二是当磨机停止运转时，轴颈由于冷却收缩，在油膜消失的情况下，往往擦伤轴瓦表面。为解决上述问题，在磨机启动前，用高压油泵从轴瓦底部供油，将轴浮起，然后启动磨机。另外，在停磨时向轴承内供高压油，将轴浮起，使轴在轴瓦内自由收缩，直到冷却为止，以保护轴瓦不被擦伤。
动静压轴承的静压油腔的结构形状有两种：一种是圆形结构；另一种是矩形结构。用于油浮升的磨机静压轴承多采用中央单腔式，对于磨机狭窄型的轴承，矩形油腔较为合理，因为矩形油腔中的润滑油沿轴向泄漏的途径比圆形油腔长，有利于轴承静压承载的形成，同时矩形油腔也便于加工。油腔宽度与轴瓦宽度之比为lL=19~120，油腔包角α为16°~20°，油腔深度以3~4mm为宜。
主轴承静压供油系统由于干法磨粉尘较大，必须单独设置油箱，加强对润滑油的过滤。同时油箱内应设置电热器，以保证润滑油粘度在适当范围内。在系统中应增设压力控制信号装置，当系统中的压力超过或低于规定值时，应发出信号，同时油泵与电机开关联锁，只有油泵启动后，才能开动电机。
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