内燃机车齿轮箱主离合器的摩擦副在机车起动过程中相对滑转。产生磨耗和发热。变速箱在换档同步的接合过程中，换档齿轮难免发生撞击，换档离合器会滑转磨耗。机械传动装置在换档时又有牵引力中断的缺点。所以机械传动装置尽管于其他种类的传动装置，仍只用在小功率的机车上，用于柴油机车的机械传动装置却不超过400千瓦。燃气轮机车的机械传动装置用两级变速，但未取得成功。这一方面是因为机车功率大、离合器不适用，一方面是由于机车车轮发生空转时使燃气轮机的叶轮旋转会带来危害。
内燃机车齿轮箱应用于东风型内燃机车。1999年3月，为了提高干线货运及客运机车的单机功率、满足中国铁路“货运重载、客运提速”的发展需要，大连机车车辆厂开始开发研制5200马力大功率货运及客运柴油机车。1999年10月15日，5200马力柴油机车通过中华人民共和国组织的技术审查。1999年11月，大连厂完成了货运机车的施工设计，工程内燃机车轮对齿轮箱供应商，开始进入试制阶段。2000年6月，轮对齿轮箱，首台5200马力大功率货运柴油机车在大连机车车辆厂落成；同年7月，首台5200马力大功率客运柴油机车也相继完成组装，同时中国并于大连机车车辆厂签订了3680千瓦内燃机车研制的科技研究开发计划项目合同 [1] 。2000年内，蒸汽机车轮对齿轮箱供应商，大连机车车辆厂曾经向中国申请将5200马力大功率货运机车和客运机车分别定型为东风8D型和东风11D型，但未获批准，终东风11D型机车只能沿用东风11型机车的车型和车号，轨道内燃机车轮对齿轮箱工厂，改称东风11型3001号；而东风8D型机车亦改称为东风8B型3001号。
内燃机车齿轮箱牵引力与速度成反比，在起动(速度等于零)时具有大值。机车前进和后退这两个方向的牵引性能要基本相同。但是机车柴油机的扭矩-转速特性和机车牵引力-速度特性完全不同。柴油机不能在负载下启动；在转速等于零时没有任何扭矩；在高转速下才能达到大功率值；转速愈低，功率也愈低；低于一定转速时即不能稳定工作，甚至熄火停车。此外，机车柴油机不能逆转。因此，柴油机曲轴不能和机车车轮直接连接，两者之间必须有一传动装置作为媒介满足机车牵引要求。燃气轮机也不能逆转，低速时功率较小，为了提高机车的起动牵引和加速的能力，也要有传动装置。
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