"W sensie czy można dobrać łożysko, którego średnica zewnętrzna będzie niewiele mniejsza od zębnika ?"
Jeśli łożysko będzie miało taką nośność i przeniesie siły jakie są generowane między zębami to czemu nie. Zasadniczo dobór łożysk prowadzi się analizując obciążenia jakie działają na to łożysko. Choć domyślam się, ze Wy w tym projekcie aż tak głębokiej analizy nie prowadzicie... a skoro tak.... to jak masz dobierać na oko to pooglądaj zdjęcia przekładni, reduktorów i sobie dobierz na oko.
To co kolega zrobił to nie przekrój a wyrwanie, i należało by zrobić takie wyrwanie. ale zanim to narysujesz to popatrz w necie jak należy narysować taki gwint.

Kolega wypożyczy sobie w bibliotece taką książkę https://www.google.com/search?q=kurmaz& ... 4krtt2U3WM: bardzo ciekawa lektura, i mimo iż ma parę błędów, to myślę, że wiele nauczy.
Oczywiście że łożyska można zabezpieczyć inaczej, np:
- pierścieniem Segera,
- można wykonać w osi wału otwór gwintowany z nakiełkiem https://www.google.com/search?q=nakie%C ... fxKLrJFxLM: (łączysz wtedy 2 funkcje) i wkręcić jedną śrubę zamiast tych 2,
- można by z 2 stron dać nakrętki łożyskowe (choć u mnie prowadzący tego nie nie akceptowali, bo po to robisz różne zakończenia by się więcej nauczyć)

Czop można skrócić, ba nawet jeśli łożysko ma np 15mm a zabezpieczenie jest w formie podkładki dociskanej śrubą to warto by sam czop miał np 14mm by dokręcając śrubę śruba docisnęła podkładkę i łożysko a nie dokręciła się do czopa a pomiędzy podkładką a łożyskiem zostanie luz.

Są to otwory. Na czopie tym są osadzone łożyska, ale w jaki sposób zabezpieczyć je przed zsunięciem się w prawo? Co prawda łożysko jest osadzone na wcisk, ale istnieje ryzyko, że przy zadziałaniu sił wzdłużnych łożysko może sobie spaść, czy wysunąć się z wałka. Dlatego w czole wałka są 2 otwory na śruby którymi przykręcona jest podkładka która dociska łożysko do kołnierza na wałku. Tu masz coś podobnego (podkładka zgubiła się) https://www.google.com/imgres?imgurl=ht ... mrc&uact=8
Zjawisko karbu znasz? Jeśli wykonasz podcięcie na ostro, to naprężenia w tym miejscu będą wysokie, by tego uniknąć stosuje się podcięcia, mimo iż wał ma wtedy mniejszą średnicę to naprężenia w materiale "lepiej układają się". Więc nie ma szans, trzeba zrobić podcięcie. Wpisz sobiew google i znajdź rysunek z wymiarami podcięć...
Jeszcze co do tego otworu w czole wałka, Jak myślisz, łatwo jest wywiercić otwór z płaskim dnem? No niby się da, ale trzeba to robić frezem na sztywnej maszynie... a jakby tak wywiercić wiertłem? łatwiej? a jak już wywiercisz to jak nagwintować ten otwór tak by zwoje dochodziły do samego końca? (zwykły gwintownik ma początek który prowadzi gwintownik i ta część nie wykonuje gwintu, więc zwykłym gwintownikiem nie zrobisz takiego gwintu....

Swoją drogą nakiełki też by się przydały... Pomyśl sobie jak byś wziął kawałek pucka metalu i chciał to wyrzeźbić na tokarce to jak to zrobić krok po kroku, tak dla siebie by zrozumieć temat. Tylko przemyśl tak ze szczegółami..... Jak zamocować ten wałek w tokarce, w jakiej kolejności obrabiać...

2 to podkładka do łożysk MB.
Będąc precyzyjnym na rysunku 3 oznaczyłeś czop pod łożysko, samo łożysko jest opisane jako "katalog CBKŁ" Swoją drogą skrót CBKŁ to właśnie Centralne Biuro Konstrukcyjne Łożysk.