Configure o encaminhamento de ip na sua máquina Ubuntu:
Edite /etc/sysctl.conf, encontre essas linhas e descomente-as assim:
# Uncomment the next line to enable packet forwarding for IPv4
net.ipv4.ip_forward=1
Então faça
service network restart
Em seguida, defina o endereço IP da máquina Ubuntu como seu gateway padrão na máquina Windows.
Não testei isso, mas acho que deve funcionar.