El boceto es correcto a mi entender y no debería vibrar, está bien ajustado el eje a los rodamientos ?? porque has puesto rodamientos al lado de las poleas de los extremos no ?? Lo de los dientes es indiferente mi laser tiene el eje del motor solidario al de las poleas no tiene la del centro donde tu has puesto el motor y va muy suave. En tu diseño yo le pondria tres rodamientos uno al lado de cada polea.