На уралах или мт стоит кардан такого типа. Только вес главной пары да и самого кардана не очень маленький, поскольку нужно учитывать торсионную жесткость кардана и всей конструкции.
Но по поводу пластика для шестерен вполне реально. Довелось колупать пару редукторов от спринтера, так там пластиковые шестерни оставались живыми а металические стирались в хлам. При большой импульсной нагрузке пластик деформируется и возвращается в исходное положение а металл нет. Только это выглядит как пластик, а на самом деле композит какой-то по весу значительно меньше металла и по стоимости не сравнимо дороже. Применяется скорее всего для снижения шума при работе механизма.
По предложенной консрукции на ведущую шестерню пары можно нанести несколько концентрических рядов зубов. Ведущая шестерня плоская. Количество этих окружностей будет и определять количесво передач спереди, задняя пара фиксированная. кардан жеско зафиксирован ведомая шестерня пары передвигается по шлицам вдоль кардана. При конических шестернях помимо продольного еще придется применять поперечное перемещение. бесступенчатая передача потребует фрикционную пару.
Готовый предложенный вариант лично мне кажется самым адекватным решением, без планетакри очень сложная конструкция получится и соответсвенно ненадежная.
