一种三自由度渐开线球齿轮副，涉及机械传动领域；本发明解决以往球形齿轮传动中存在的问题，提供了一种新型的渐开线连续球齿轮副。该球齿轮副啮合传递稳定，不存在传动误差，且具有高的重合度。本发明包括一个凹型球齿轮和一个凸型球齿轮，凹型球齿轮上的齿和凸型球齿轮上的齿均由平面渐开线环形齿面和球面渐开线弧形齿面组合而成，平面渐开线在球齿轮基球的不同的纬线上生成，球面渐开线在球齿轮基球的不同的经线上生成；齿槽由齿交错分布形成；同时具有三个自由度，能够实现偏摆，俯仰，自转的不同空间运动，同时在经线和纬线上，齿面交错分布连续，明显的提高了啮合时同时参与啮合的齿对数，提高了传动效率和稳定性。