2.1 液压传动工作介质
2.1.1 液体的密度
单位体积液体的质量称为密度，用符号ρ表示，单位为kg/m3。假设有一均质液体的体积为V（单位：m3），所含的质量为m（单位：kg），则其密度为：
液体的密度随压力的升高而增大，随温度的升高而减小，但是压力和温度对密度变化的影响都极小，一般情况下可视液体的密度为一常数。水的密度ρ=1000（kg/m3），矿物油的密度ρ=850～960（kg/m3）。
2.1.2 液体的可压缩性
液体受压力作用其体积会减小的性质称为可压缩性，液体可压缩性的大小用单位压力变化时液体体积的相对变化量来表示，即体积压缩系数κ，单位为m2/N。一定体积V的液体，当压力增大dp时，体积减少量是dV，则体积压缩系数κ为
压力增加时体积是减少的，式中负号表示dV与dp的变化相反，使体积压缩系数K为正值。
在工程中常用体积弹性模量K来表示液体的可压缩性。体积压缩系数的倒数称为体积弹性模量K，即K=1/κ，单位为N/m2，也称为Pa。
液体的体积弹性模量与温度和压力有关，但变化很小，在工程应用中一般忽略不计。
在常温下，矿物油型液压油的体积弹性模量K=(1.4～2.0)×103MPa，是钢的100～150倍。在一般液压系统中，压力不高，压力变化不大，可认为液压油是不可压缩的。但是，如果油液中混有非溶解性气体时，体积弹性模量会大幅降低。
2.1.3 液体的黏性
1. 黏性的定义
液体在流动时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生一种内摩擦力，这种阻碍液体分子之间相对运动而产生内摩擦力的性质，称为液体的黏性。液压油黏性对机械效率、压力损失、容积效率、漏油及泵的吸入性影响很大，是液压油十分重要的一个物理性质。
如图2-1所示的液体黏性示意图。两平行平板间充满液体，下平板固定不动，上平板以速度u0向右移动。由于液体的黏性，附于下平板的液层速度为0，附于上平板的液层速度为u0，中间各液层的速度则从下到上逐渐递增。由图示可知各液层间的速度呈线性变化。
图2-1 液体黏性示意图
经实验测定，液体流动时相邻液层间的内摩擦力与液层接触面积、液层间的相对速度du成正比，与液层间的距离dy成反比。若以τ表示切应力，即单位面积上的内摩擦力，则得到牛顿液体内摩擦定律，即
式中：μ——比例常数，称为黏性系数或黏度；
——速度梯度。
在静止液体中速度梯度du/dy=0，即内摩擦力为零。因此，液体只有在流动时才会呈现出黏性，静止液体是不会呈现黏性的。
2. 黏性的表示方法
液体黏性的大小用黏度来衡量。常用的三种黏度表示形式，即动力黏度μ、运动黏度ν和相对黏度。在工程中，运动黏度ν比较常用。
（1）动力黏度
在式（2-3）中，比例常数μ被称为动力黏度或绝对黏度。它的法定计量单位为N·s/m2或Pa·s，由于其计量单位中恰好涉及动力学研究的三个量（力N、时间s和位移m），因此形象地称之为“动力”黏度。
（2）运动黏度
在流体力学计算中，常遇到动力黏度μ与液体密度ρ的比值，用ν表示该比值，即
将ν称为运动黏度，显然ν没有明确的物理意义。由于推导出它的量纲单位为m2/s，量纲中恰好涉及运动学研究的两个量（时间s和位移m），因此形象地称之为“运动”黏度。
运动黏度的法定计量单位为m2/s。工程上常用cm2/s为单位，也称为St（斯），或者以mm2/s为单位，称为cSt（厘斯），如1m2/s=104St=106cSt。
液压油及润滑油的黏度分级标准就是采用40°C时油液的运动黏度ν的某一中心值（cSt单位）作为牌号，共分为10、15、22、32、46、68、100、150 8个黏度等级。
（3）相对黏度
相对黏度又称条件黏度，是按一定的测量条件来测定的。动力黏度或运动黏度不能直接测量获得，是按一定的测量条件测量出液体的相对黏度，再根据理论换算得出动力黏度或运动黏度。
各国采用的测量条件是不同的，具体的相对黏度名称也不相同，我国采用恩氏黏度（°E）。恩氏黏度计是一个200ml容积、底部有直径为φ=2.8mm小孔的容器。
将温度为t℃的被测液体200ml装入恩氏黏度计，测出液体在自重作用下流尽所需的时间t1(s)；再测出200ml、温度为20℃的蒸馏水在同一小孔中流尽所需的时间t2(s)。这两个时间的比值即为被测液体在t℃下的恩氏黏度
3. 温度和压力对黏性的影响
在液压系统中，压力增大时，液压油的黏度也会增大。但在一般液压系统使用的压力范围内，黏度增大的数值很小，压力对黏度的影响可以忽略不计。
液压油黏度对温度的变化十分敏感，不可忽略。从如图2-2所示的几种国产液压油（机油）的粘温关系曲线可见，温度升高，黏度快速下降。
图2-2 几种国产液压油的黏度–温度关系
例如，某机床液压系统在机床刚开始工作时无泄漏现象，机床工作约一个小时后开始出现漏油。分析其原因可知，在管路接头处已有松动的情况下，刚开始工作时液压油的温度较低，黏度较大，该松动间隙不足以产生泄漏；液压系统工作一段时间后，油液温度显著升高，黏度下降，该松动间隙出现漏油。由此可见，液压油的黏度对液压系统的密封影响较大，黏度对温度的敏感变化不可忽略。
2.1.4 液压油的品种和选用
合理地选择液压油，对提高液压传动性能、延长液压元件和液压油的使用寿命都有重要的意义。
矿油型液压油是以石油的精炼物为基础，加入各种添加剂调制而成。在IS06743/4（GB/T763 1.2－82）分类中的HH、HL、HM、HR、HV、HG型液压油均属矿物油型液压油，这类油的品种多，成本较低，需求量大，使用范围广，目前约占液压介质总量的85%。
液压油有很多品种，可根据不同的使用场合选用合适的品种。在品种确定的情况下，主要考虑的是油液的黏度，其选择主要考虑如下因素。
1. 液压系统的工作压力
工作压力较高的系统宜选用黏度较高的液压油，以减少泄露；反之选用黏度较低的油。例如，当压力p=7.0～20.0MPa时，宜选用N46～N100的液压油；当压力p<7.0MPa时，宜选用N32～N68的液压油。
2. 运动速度
执行机构运动速度较高时，为了减小液流的功率损失，宜选用黏度较低的液压油。
3. 液压泵的类型
在液压系统中，对液压泵的润滑要求很严格，不同类型的泵对油的黏度有不同的要求，可参见表2-1。
表2-1 各种液压泵工作介质的黏度范围及推荐用油
液压油使用一段时间后会受到污染，常使阀内的阀芯卡死，并使油封加速磨耗及液压缸内壁磨损。液压油经长期使用，油质必会恶化，必须定期更换。