Фамилия Хламенок — редкий пример восточнославянской фамилии, образованной не от имени или профессии, а от прозвища, связанного с одеждой. В её основе лежит слово «хламида» — так в древности называли верхнюю накидку, плащ. В русском языке у этого слова появился ироничный оттенок: «хламида» стала обозначать нечто нелепое, мешковатое или неопрятное. Соответственно, Хламенком могли прозвать человека, который носил несуразную одежду или отличался небрежностью в костюме.

Суффикс -ок указывает на уменьшительно-ласкательную или пренебрежительную форму. Фамилии с таким окончанием типичны для белорусской и западнорусской традиции (сравните: Козленок, Рысенок, Гусенок). Географически фамилия Хламенок чаще всего встречается в Беларуси и на прилегающих территориях Смоленщины и Брянщины. Это подтверждает её происхождение в зоне белорусского диалектного влияния, где прозвищные фамилии на -ок особенно распространены.

Модель образования проста: прозвище Хламён (от «хламида» с переходом «и» в «ё» под ударением) плюс патронимический суффикс -ок, который буквально означает «сын Хламёна» или «маленький Хламён». Со временем прозвище закрепилось за потомками как наследственная фамилия. Интересно, что в некоторых говорах «хламенок» могло быть не прозвищем, а названием вида рабочей одежды — короткого плаща или фартука. Тогда фамилия могла возникнуть у портного, который шил такие вещи, или у крестьянина, который их постоянно носил.

Среди однокоренных фамилий — Хламов, Хламидов, Хламёнков — все они восходят к тому же корню. Но Хламенок стоит особняком благодаря редкому суффиксу, который не позволяет спутать её с более частыми фамилиями на -ов. Если ваши предки носили эту фамилию, скорее всего, они жили в западной части России или в восточной Беларуси, а родоначальник получил своё прозвище из-за особенности внешнего вида — то ли из-за нелепого плаща, то ли из-за привычки одеваться не по погоде.