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1967年，圣塔菲铁路向易安迪公司订购了FP45型柴油机车以扩充[[客运]]机车车队，主要用于牵引该公司的旗舰旅客列车“超级酋长号”。1968年，鉴于FP45型柴油机车的良好运用表现，圣塔菲铁路再度向易安迪公司订购一批新型货运机车——F45型柴油机车。F45型柴油机车可被视为FP45型柴油机车的货运版本，同样具备全宽度司机室和非承载式棚式车体，但传动齿轮比和最高运行[[速度]]有所不同，而且车体长度较短，也没有装备为旅客列车供暖之[[蒸汽锅炉]] <ref>[https://m.sohu.com/a/281744959_120030774/ 蒸汽锅炉原理和构造图]，搜狐，2008-12-14</ref> 。1968年6月至1971年5月，易安迪公司制造了共86台F45型柴油机车，其中40台机车交付艾奇逊、托皮卡和圣塔菲铁路运用，其余46台机车交付大北方铁路以及后来的[[伯灵顿]]北方铁路。

F45型柴油机车是干线货运用的六轴柴油机车，采用单司机室、底架承载结构、双侧内走廊的棚式车体，车体上部自前向后由司机室、电气室、动力室、冷却室、蒸汽锅炉室五部分组成。[[机车]]走行部为两台“Flexicoil”三轴转向架，采用导框式轴箱定位、橡胶摩擦减振器、两系弹簧悬挂装置（一系为轴箱螺旋圆弹簧，二系为摇枕螺旋[[弹簧]]）、心盘牵引装置、双侧闸瓦制动。动力装置为一台3,600[[马力]]、20[[气缸]]、[[二冲程]] <ref>[https://tv.sohu.com/v/dXMvNDkxNjMzMzAvMTgwOTQ5MjMuc2h0bWw=.html 二冲程发动机原理-汽车视频]，搜狐视频</ref> 、水冷式、涡轮增压的20-645E3型柴油机。传动系统采用交—[[直流电]]传动，柴油机输出轴通过[[联轴器]]驱动一台AR10型交流发电机，发出的[[交流电]]通过大功率硅整流装置转换为直流电，然后供给六台D77型直流牵引电动机。牵引电动机采用轴悬式驱动方式，牵引[[齿轮]]传动比为3.28（59：18）。