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。

内燃机车齿轮箱：机械方式变换机车动轮和原动机（柴油机）的转速比和转矩比以传递动力的装置。柴油机经过主离合器与多档位的齿轮变速箱相连，变速箱的输出轴通过万向轴和车轴齿轮箱连接（或通过曲拐和连杆），驱动机车车轮。启动柴油机时，先将主离合器脱开。柴油机工作平稳后,闭合主离合器,使机车起动。随着机车速度的加快，柴油机转速也成正比地上升。到柴油机转速上升到接近高转速时，必须及时换接齿轮变速箱的下一档位，以减小变速箱输出轴和输入轴的转速比。

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***的技术审查。1999年11月，大连厂完成了货运机车的施工设计，开始进入试制阶段。2000年6月，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，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，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。