机构学领域中,构件连接关系及尺寸确定的机构的运动学及动力学分析问题已经得到了较完满的解决,而对构件连接关系确定,尺寸不确定的机构的尺度分类问题则相对滞后,人们尚难以把握机构工作空间,奇异位形等性能特征的全局结构及其随尺寸变化的演变规律。基于此本文提出一类基本回转面相贯线机构,并运用现代数学理论探索了该类机构的尺度分类研究方法。主要从两方面进行了研究:首先,提出了一类能够实现基本回转面相贯线的空间机构,基本回转面包括圆球面、圆柱面、圆锥面和圆环面,该类空间机构可实现它们两两间的相贯线。同时分析了这类机构的构成及相互间的转化关系,完成了此类机构的类型综合,初步探讨了该类机构的传动特性及其在实际应用中的若干问题。该类机构既可以实现基本回转面间的相贯线轨迹,也能用于空间运动的传递与转换。其次,以位置约束方程奇异性条件和结构参数空间划分方法为基础,研究了基本回转面相贯线机构的尺度分类问题。由机构位置约束方程的奇异性导出机构的尺度分类条件,然后根据结构参数的个数构造出结构参数空间,用尺度分类的条件对结构参数空间进行划分,研究了结构参数空间的划分方法和过程,并讨论了结构参数空间划分出的单形与机构类型的关系及其解空间拓扑结构。本文运用现代数学理论方法对相贯线机构进行了尺度分类研究,所有的结论都机构的位置约束方推导得出,反映了机构的本质特性。结构参数空间的划分结果及解空间拓扑结构展现了机构性能特征的全局结构及其随机构尺寸变化的演变规律。