本实用新型公开了一种内燃机齿轮传动机构，它由齿形连杆、轮头连杆、齿轮和凸槽饼组成；上述的齿形连杆有上下两根，该杆的上、下两根分别有齿，它与活塞固定连接；上述轮头连杆或齿形连杆连有两个可以自由旋转的轮头，轮头连杆与活塞固定连接；上述的齿轮与凸槽饼经一轴固定连接，齿轮有齿部分小于半周，在上下齿形连杆之间与齿形连杆啮合；凸槽饼在齿轮外周处有两个凸起块，两凸起块之间形成轮头可进入的槽道，上述轮头的位置与槽道的位置对应。本装置可替代内燃机曲柄连杆机构，有效地解决曲柄连杆机构的能量损失的问题，实现直线运动与旋转运动相互作用力的理想传递，实现对外输出扭矩、功率最大化，方便地调整运动过程中的细节，降低磨损。