本发明提供一种具有回转轴系和定零机构的激光小角度测量装置及回转轴系。其正弦臂套在主轴的顶部，工作平台固定在主轴的顶端面；一对角接触球轴承采用内圈滑合方式套在主轴的底部外，并且主轴固定在下方设置的角接触球轴承的内圈上；轴承套采用滑合方式套在这对角接触球轴承外圈；轴承套固定在花岗岩工作台上，轴承套密封盖固定在轴承套顶端。在正弦臂的背部固定一个反射镜，一个光学自准直仪放置在距离反射镜一定距离处，光学自准直仪的光路与反射镜在相同高度上。本发明保证激光小角度测量装置依照正弦原理工作，调整一次后可以反复使用，大大提高效率，稳定性和重复性都得到保障。